Kā Darbojas Vēja Tuneļi

{h1}

Vēja tuneļi ir nedziedātie aerodinamikas varoņi, kas ved uz drošākām lidmašīnām, automašīnām un kosmosa transporta līdzekļiem. Uzziniet, kā darbojas vēja tuneļi.

Cilvēce vienmēr ir apskaudusi putnus. Mēs varētu nodot tārpu ēšanas daļu, taču viņu lidojuma meistarība palīdzēja mūsu ilgojumiem ienākt debesīs. Cilvēki dažādās pakāpēs ir realizējuši sapni par lidojumu. Bet 727 sekundes, raķetes, kosmosa vilcieni, īpaši ātras sacīkšu automašīnas, ātrumlaivas, sacīkšu velosipēdi un pat datoru mikroshēmu veidi nekad nebūtu tikuši realizēti, ja tas nebūtu bijis saistīts ar vienu saistītu tehnoloģiju attīstību - vēja tuneli.

Vēja tuneļi inženieri izmanto, lai pārbaudītu daudzu objektu aerodinamiku, sākot ar reaktīvo spārnu un beidzot ar automašīnu vējstikliem. Aerodinamika kā zinātne pēta gaisa vai gāzu plūsmu ap kustībā esošu objektu. Labāk izprotot veidu, kā gaiss pārvietojas pa objektiem (vai caur tiem), ražotāji var izstrādāt un radīt ātrākus, drošākus, uzticamākus un efektīvākus visa veida produktus.

Sākot ar šūpošanos, nestabilām vēsmām līdz viesuļvētras izraisītajiem sprādzieniem, Zemes mātes vējš ir ļoti nepatīkams stāvoklis, un tāpēc tas ir gandrīz bezvērtīgs aerodinamikas pārbaudēm. Vēja tuneļi, no otras puses, nodrošina kontrolētu vidi šāda veida pārbaudēm.

Vēja tuneļi ir vienkārši dobas caurules; vienā galā viņiem ir jaudīgi ventilatori, kas tunelī rada gaisa plūsmu. Daži tuneļi ir darbvirsmas lieluma un piemēroti tikai ļoti mazu objektu pārbaudei. Citi tuneļi ir masīvas konstrukcijas, kurās inženieri testē pilna izmēra lidmašīnas un automašīnas. Lai arī testa materiāli (parasti) paliek nekustīgi, ātra gaisa plūsma tunelī liek šķist, ka objekti pārvietojas.

Parasti vēja tuneļos ir sensori un instrumenti, kas zinātniekiem sniedz precīzus datus par objekta mijiedarbību ar vēju. Bieži vien ir logi, kas ļauj tiem pašiem zinātniekiem vizuāli novērot eksperimentus. Ar šiem datiem un novērojumiem inženieri cīnās ar aerodinamikas mainīgajiem lielumiem, piemēram, spiedienu, ātrumu, temperatūru un blīvumu. Viņi mēra pacelšanu, vilkšanu, triecienviļņus un citus apstākļus, kas ietekmē lidmašīnas un citas kontrakcijas, kas paātrina vēju. Turklāt šie tuneļi var palīdzēt inženieriem izdomāt, kā vējš mijiedarbojas ar stacionāriem objektiem, piemēram, ēkām un tiltiem, un atrast veidus, kā padarīt tos stiprākus un drošākus.

Īsāk sakot, daudzi mūsu mūsdienu brīnumi ir progresīvāki, pateicoties vēja tuneļiem. Bet tas bija sapnis par lidojumu, kas vispirms deva elpu šīm vējainajām mašīnām. Tālāk jūs izlasīsit, kā vēja tuneļi ieradās uz skatuves un kā tieši viņi strādā. Vispirms iegūstiet divkāršu rokturi ar cepuri, jo tas ir viens priekšmets, kas varētu jūs aizraut.

Pūšanās jaunā laikmetā

Pirmajai lidmašīnas un planiera konstrukcijai bija daudz putniem raksturīgu īpašību. Vēja tuneļi pierādīja, ka daudzas no šīm idejām bija diezgan saistošas.

Pirmajai lidmašīnas un planiera konstrukcijai bija daudz putniem raksturīgu īpašību. Vēja tuneļi pierādīja, ka daudzas no šīm idejām bija diezgan saistošas.

Cerot aizvest cilvēkus debesīs, agrīno lidojumu inženieri centās sekot putnu piemēram. Piemēram, Leonardo da Vinci 1485. gadā uzzīmēja tā saucamo “ornitopteru”. Tomēr mūsu spārnotajiem draugiem izrādījās mazāk nekā noderīga, kad vajadzēja atklāt lidojuma noslēpumus. Daudzi izgudrotāji izgatavoja putnu iedvesmotas mašīnas, lai tikai novērotu, kā tās bezpalīdzīgi plīvo netīrumos.

Kļuva skaidrs, ka, lai cilvēki varētu lidot, viņiem ir vajadzīga labāka izpratne par spārnu un vēja mijiedarbību. Šie jaunie lidojumu cienītāji devās kalnu virsotņu, ieleju un alu meklējumos ar spēcīgu, nedaudz prognozējamu vēju. Bet dabiskais vējš nenodrošināja vienmērīgu plūsmu, kas varētu sniegt noderīgas atsauksmes par dizainu - bija nepieciešami mākslīgie vēji.

Ievadiet virpuļojošās rokas. 1746. gadā angļu matemātiķis un zinātnieks Bendžamins Robins piestiprināja horizontālu roku pie vertikāla pola, kuru viņš pagrieza, nosūtot roku vērpšanai aplī. Rokas galā viņš piestiprināja dažādus priekšmetus un pakļāva tos pašmāju centrifūgas spēkiem. Viņa testi nekavējoties apstiprināja, ka lietu formai ir milzīga ietekme uz gaisa pretestību (pazīstama arī kā velciet, aerodinamiskā spēka elements).

Citi eksperimenti, piemēram, sers Džordžs Kailejs, drīz uzcēla virpuļojošus ieročus. Konkrēti, Cayley, pārbaudīts lidmašīna formas, kas daudz kas izskatījās pēc lidmašīnas spārna šķērsgriezuma, lai izpētītu vilkšanas un pacelt. Pacelšana ir spēka elements, kas pārvietojas perpendikulāri objekta kustības virzienam.

Rotējošajai rokai tomēr bija nopietna blakusparādība, jo tā griešanās laikā sagrieza gaisu, pamatā radot uzmundrinošu turbulenci, kas ievērojami ietekmēja visus rezultātus un novērojumus. Bet rokas rezultāts bija viens monumentāls izrāviens: Inženieri sāka saprast, ka, ātri dzenot priekšmetu pa gaisu, viņi var attīstīt pacēlāju. Tas nozīmēja, ka, lai lidotu, nebija jāveido atlokojoši spārni. Tā vietā cilvēkiem bija vajadzīgs pietiekami daudz spēka un pareiza veida spārnu uzbūve. Zinātniekiem bija nepieciešami labāki izmeklēšanas rīki, lai izstrādātu šos svarīgos jautājumus. Vēja tuneļi bija atbilde.

Nākamajā lapā jūs uzzināsit, kā vērpšanas ieroči pārtapa par vēja tuneļiem - un redzēsit, kā šie tuneļi bija noderīgi vienam no lielākajiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem cilvēces vēsturē.

Pārmaiņas virpuļojošie vēji

Wright Brothers uzbūvētais vēja tunelis palīdzēja mainīt cilvēka tehnoloģiskās vēstures gaitu.

Wright Brothers uzbūvētais vēja tunelis palīdzēja mainīt cilvēka tehnoloģiskās vēstures gaitu.

Tā kā virpuļojošie ieroči sasmalcināja gaisu un radīja modināšanu, kas daudzus eksperimentus padarīja nederīgus, zinātniekiem vajadzēja mierīgāku, mākslīgu vēju. Frenks H. Venhams, anglis, kurš aktīvi darbojas ar Lielbritānijas Aeronavigācijas biedrību, pārliecināja organizāciju palīdzēt finansēt pirmā vēja tuneļa būvniecību, kurš debitēja 1871. gadā.

Wenham tunelis bija 12 pēdas (3,7 metri) garš un 18 collas (45,7 centimetri) kvadrātveida. Pateicoties tvaika darbināmam ventilatoram tuneļa galā, tas radīja 40 jūdžu stundā (64 kilometru stundā) vēju. Savā tunelī Venhems pārbaudīja pacelšanas un vilkšanas ietekmi uz dažādu formu lidmašīnām. Kad viņš pārvietoja priekšējo malu (sauktu par priekšējā mala), mainot tā saukto uzbrukuma leņķis, viņš atklāja, ka noteiktas formas rada labāku pacelšanu, nekā paredzēts. Cilvēku vadīts lidojums pēkšņi šķita iespējams vairāk nekā jebkad agrāk.

Tomēr tuneļa aptuvenā konstrukcija radīja pārāk nestabilus vējus konsekventiem testa rezultātiem. Sistemātiskai pārbaudei un ticamiem rezultātiem bija nepieciešami labāki tuneļi. 1894. gadā anglis Horatio Philips aizvietoja tvaika iesmidzināšanas sistēmu ventilatoriem, kā rezultātā gaisa plūsma bija vienmērīgāka, mazāk turbulenta.

Pāri Atlantijas okeānam, Ohaio, brāļi Wright Orvils un Vilburgs novēroja aerodinamikas pētījumu attīstību un uzmundrināja planieru dizaina idejas. Bet viņu modeļu pārbaude reālajā pasaulē izrādījās pārāk laikietilpīga; tas viņiem arī nesniedza pietiekami daudz datu, lai uzlabotu savus plānus.

Viņi zināja, ka viņiem ir nepieciešams vēja tunelis. Pēc nelielas piemeklēšanas viņi uzbūvēja tuneli ar 16 collu (40,6 centimetru) testa posmu. Viņi eksperimentēja ar aptuveni 200 dažāda veida spārnu formām, piestiprinot aerodinamiskās plāksnes diviem svariem - vienu vilkšanai un otru celšanai. Svari pārveidoja aerodinamisko lāpstiņu veiktspēju izmērāmā mehāniskā darbībā, kuru brāļi izmantoja, lai pabeigtu aprēķinus.

Lēnām viņi strādāja, lai atrastu pareizo vilkšanas un pacelšanas kombināciju. Viņi sāka saprast, ka šauru, garu spārnu rezultātā pacēlums bija daudz lielāks nekā īsu, biezu spārnu, un 1903. gadā viņu rūpīgā vēja tuneļa pārbaude atmaksāja. Brāļi Wright lidoja pirmo vadīto lidmašīnu ar Kill Devil Hills štatā, Ņūdžersijā. Sācies jauns tehnoloģisko jauninājumu laikmets, lielā mērā pateicoties vēja tuneļiem.

Tālāk jūs precīzi redzēsit, kā vēja tuneļi darbojas ar savu neredzamo maģiju un palīdz cilvēcei ienākt jaunā tehnoloģiskajā laikmetā.

Vēja tuneļa iekšējie darbi

Šeit ir ērta diagramma, kas palīdzēs jums vizualizēt vēja tuneļa sastāvdaļas.

Šeit ir ērta diagramma, kas palīdzēs jums vizualizēt vēja tuneļa sastāvdaļas.

Pirmie vēja tuneļi bija tikai kanāli ar ventilatoriem vienā galā. Šie tuneļi padarīja nemierīgu, nevienmērīgu gaisu, tāpēc inženieri nepārtraukti strādāja, lai uzlabotu gaisa plūsmu, pielāgojot tuneļa izkārtojumus. Mūsdienu tuneļi nodrošina daudz vienmērīgāku gaisa plūsmu, pateicoties pamatkonstrukcijai, kurā ietilpst piecas pamata sekcijas: nosēdināšanas kamera, saraušanās konuss, testa sekcija, difuzors un piedziņas sekcija.

Gaiss ir virpuļojošs, haotisks putru, jo tas nonāk tunelī. apmešanās kamera dara tieši to, ko norāda nosaukums: tas palīdz nokārtot un iztaisnot gaisu, bieži izmantojot paneļus ar šūnveida formas caurumiem vai pat acu sietiņu. Tad gaiss tiek nekavējoties piespiests caur saraušanās konuss, sašaurināta telpa, kas ievērojami palielina gaisa plūsmas ātrumu.

Inženieri savus mērogotos modeļus ievieto testa sadaļa, kur sensori reģistrē datus un zinātnieki veic vizuālus novērojumus. Pēc tam gaiss ieplūst kanālā difuzors, kurai ir koniska forma, kas paplašinās, un tādējādi vienmērīgi palēnina gaisa ātrumu, neizraisot turbulenci testa sadaļā.

piedziņas sekcija atrodas aksiālais ventilators, kas rada ātrgaitas gaisa plūsmu. Šis ventilators vienmēr ir novietots testa posma lejpus, tuneļa galā, nevis pie ieejas. Šī iestatīšana ļauj ventilatoram ievilkt gaisu vienmērīgā plūsmā, nevis to stumt, kas radītu daudz drēgnāku gaisa plūsmu.

Lielākā daļa vēja tuneļu ir tikai garas, taisnas kastes vai atvērtā ķēde (atvērtas atgriešanās) tuneļi. Tomēr daži ir iebūvēti slēgts shēmas (vai slēgta atgriešanās), kas būtībā ir ovāli, kas, piemēram, sacīkšu trase, pa gaisu sūta gaisu ap un ap to, izmantojot lāpstiņas un šūnveida paneļus, lai precīzi virzītu un virzītu plūsmu.

Tuneļa sienas ir ārkārtīgi gludas, jo jebkādas nepilnības var izraisīt ātruma pārrāvumus un izraisīt turbulenci. Lielākā daļa vēja tuneļu ir arī vidēja lieluma un pietiekami mazi, lai ietilptu universitātes zinātnes laboratorijā, kas nozīmē, ka testa objekti ir jāsamazina, lai tie ietilptu tunelī. Šie mēroga modeļi varētu būt visas miniatūras lidmašīnas, kas būvētas (par lieliem izdevumiem) ar paaugstinātu precizitāti. Vai arī tās var būt tikai viena lidmašīnas spārna daļa vai cits produkts.

Inženieri iestiprina modeļus testa sadaļā, izmantojot dažādas metodes, taču parasti modeļus notur nekustīgus, izmantojot vadus vai metāla stabus, kas tiek novietoti aiz modeļa, lai neradītu traucējumus gaisa plūsmā. Viņi modelim var pievienot sensorus, kas reģistrē vēja ātrumu, temperatūra, gaisa spiediens un citi mainīgie lielumi.

Lasiet vairāk, lai uzzinātu vairāk par to, kā vēja tuneļi palīdz zinātniekiem salikt sarežģītākas aerodinamikas mīklas un kā viņu atklājumi veicina tehnoloģiju attīstību.

Smēķē uz Airstream

Dūmi nodrošina plūsmas vizualizāciju, lai zinātnieki varētu redzēt, kā gaiss pārvietojas ap testa objektu.

Dūmi nodrošina plūsmas vizualizāciju, lai zinātnieki varētu redzēt, kā gaiss pārvietojas ap testa objektu.

Pacelšana un vilkšana ir tikai divi aerodinamikas spēku elementi, kas nonāk vēja tunelī. Īpaši gaisa kuģu testēšanai ir desmitiem mainīgo (piemēram, slīpums, pagrieziena virziens, rullītis un daudzi citi), kas var ietekmēt eksperimentu rezultātus.

Pārbaudes laikā tiek ņemti vērā arī citi faktori neatkarīgi no tā, kāds varētu būt testa subjekts. Piemēram, gaisa kvalitāte tunelī ir mainīga, un tam ir milzīga ietekme uz testa rezultātiem. Papildus rūpīgai objekta formas un ātruma (vai vēja, kas pūš garām objektam) pārbaudei, jāņem vērā arī viskozitāte (vai lipīgums) un saspiežamība gaisa piepūle eksperimentu laikā.

Protams, jūs parasti nedomājat par gaisu kā lipīgu vielu, bet, gaisam pārvietojoties virs objekta, tā molekulas sit pa tā virsmu un pieķeras tai, ja tikai uz brīdi. Tas rada robežslānis, gaisa slānis blakus objektam, kas ietekmē gaisa plūsmu, tāpat kā pats objekts. Augstums, temperatūra un citi mainīgie lielumi var ietekmēt viskozitāti un saspiežamību, kas savukārt maina robežslāņa īpašības un vilkšanu, kā arī testa objekta aerodinamiku kopumā.

Lai noskaidrotu, kā visi šie apstākļi ietekmē testa objektu, nepieciešama sensoru un datoru sistēma sensoru datu reģistrēšanai. Pitota caurules tiek izmantoti gaisa plūsmas ātruma mērīšanai, bet progresīvie tuneļi izvēršas lāzera anemometri kas nosaka vēja ātrumu, "redzot" gaisa plūsmā gaisa daļiņas. Spiediena zondes uzraudzīt gaisa spiedienu un ūdens tvaika spiediens sensori izseko mitrumam.

Papildus sensoriem ārkārtīgi noderīgi ir arī vizuālie novērojumi, taču, lai gaisa plūsma būtu redzama, zinātnieki paļaujas uz dažādiem plūsmas vizualizācija tehnikas. Viņi var piepildīt testa posmu ar krāsainiem dūmiem vai smalku šķidruma, piemēram, ūdens, miglu, lai redzētu, kā gaiss pārvietojas pa modeli. Viņi var uz modeļa uzklāt biezas, krāsainas eļļas, lai redzētu, kā vējš spiež eļļu gar modeļa virsmu.

Ātrdarbīgas videokameras var reģistrēt dūmus vai eļļas, kad tās pārvietojas, lai palīdzētu zinātniekiem atklāt pavedienus, kas acīmredzami nav acīm redzami. Dažos gadījumos lāzerus izmanto, lai apgaismotu miglu vai dūmus un atklātu gaisa plūsmas detaļas.

Vēja tuneļi piedāvā bezgalīgas konfigurācijas, lai pārbaudītu bezgalīgas idejas un koncepcijas. Turpiniet lasīt, un jūs redzēsit mežonīgi iztēles tuneļus, ko būvē inženieri, kad viņi atrod naudu, lai idejas brīzi pārvērstu pilna mēroga tehnoloģiskā savaldībā.

Vēja tuneļi no A līdz Z

Virsskaņas un hiperskaņas tuneļos ventilatorus neizmanto. Lai radītu šos sagrieztā gaisa ātrumus, zinātnieki izmanto saspiesta gaisa blastu, kas tiek turēts zem spiediena tvertnēs, kas novietotas augšpus testa sekcijas, tāpēc tos dažreiz sauc izpūšana tuneļi. Līdzīgi dažreiz sauc arī par hiperskaņas tuneļiem šoka caurules, atsauce uz to ražotajiem lieljaudas, bet ļoti īsajiem sprādzieniem. Abiem ir milzīgas enerģijas prasības, kas parasti padara tos labākus īsiem vai periodiskiem testiem.

Gaisa spiediena spējas arī atšķir vēja tuneļus. Dažos tuneļos ir vadības ierīces gaisa spiediena pazemināšanai vai paaugstināšanai. Piemēram, pārbaudot kosmosa transporta līdzekļus, NASA varētu uzstādīt tuneli, lai atdarinātu Marsa zema spiediena atmosfēru.

Jūs varat arī klasificēt tuneļus pēc lieluma. Daži no tiem ir salīdzinoši mazi, un tāpēc ir noderīgi tikai objekta samazinātu modeļu vai sadaļu testēšanai. Citi ir pilna mēroga un pietiekami lieli, lai pārbaudītu pilna izmēra transportlīdzekļus.

Un daži vēja tuneļi ir vienkārši… labi, tiešām lieli.

NASA Ames pētījumu centrā netālu no Sanhosē, Kalifornijā, atrodas pasaulē lielākais vēja tunelis. Tas ir aptuveni 180 pēdu (54,8 metru) augsts, vairāk nekā 1400 pēdu (426,7 metru) garš, ar vienu pārbaudes sekciju, kas ir 80 pēdas (24 metri) garš un 120 pēdas (36,5 metri) plata, pietiekami liela, lai tajā ietilptu lidmašīna ar 100 -kāju (30 metru) spārnu platums. Tunelī tiek izmantoti seši četru stāvu augsti ventilatori, katru no kuriem darbina seši 22 500 zirgspēku motori, kas var sasniegt vēja ātrumu līdz 115 jūdzēm (185 km / h).

Izmērs nav vienīgais faktors ārkārtas vēja tuneļos. Lasiet, un jūs uzzināsit, cik moderni daži no šiem tuneļiem patiesībā ir.

DIY viesulis

Vēja tuneļi ir ne tikai profesionāļiem. Tiešsaistē varat atrast plānus, kā mājās izveidot savu vēja tuneli, vai pat iegādāties komplektus ar visām nepieciešamajām detaļām. Pastāv daudzu veidu vēja tuneļi dažādiem mērķiem. Šos tuneļus sadala kategorijās pēc to īpašībām, piemēram, pēc vēja ātruma, ko tie rada testa posmā.

Apakšskaņa vēja tuneļi pārbauda objektus ar gaisa plūsmu, kas mazāka par 250 jūdzēm (402 km / h). Transonic tuneļi, kas pārklāj tuneļus, vēja ātruma diapazonā no 250 līdz 760 jūdzēm (1 223 km / h).

Virsskaņa tuneļi rada vēju ātrāk nekā skaņas ātrums (768 jūdzes vai 1 235,9 km / h). Hiperskaņas tuneļi rada biedējoši ātru vēja sprādzienu no 3800 jūdzēm līdz 11 400 jūdzēm (6,115,5 km / h līdz 18,346,5 km / h) vai pat ātrāk.

Ļaunie vēja tuneļi

General Motors pieder pasaulē lielākais vēja tunelis, kas paredzēts auto testēšanai. Ventilatoram ir 43 pēdu (13 metru) diametrs.

General Motors pieder pasaulē lielākais vēja tunelis, kas paredzēts auto testēšanai. Ventilatoram ir 43 pēdu (13 metru) diametrs.

Inženieriem bieži vien ir jāpārbauda vairāki aerodinamiskie un vides mainīgie vienlaicīgi. Tāpēc daži tuneļi piedāvā plašu testēšanas iespēju klāstu vienā vietā. Vīnes Lielais klimatiskais vēja tunelis, ko galvenokārt izmanto automašīnu un dzelzceļa transportlīdzekļu pārbaudei, ir viens no šādiem tuneliem. Testa posms vien ir 328 pēdas (100 metri) garš, caur kuru plūst vēja ātrums līdz 186 mph (299 km / h).

Inženieri var pielāgot relatīvo mitrumu no 10 līdz 98 procentiem un paaugstināt temperatūru no -49 līdz 140 grādiem pēc Fārenheita (-45 līdz 60 grādi pēc Celsija). Faktiski savam nosaukumam Vīnes klimatiskais tunelis ir papildināts ar lietus, sniega un ledus iespējām, papildus saules iedarbības simulatoriem.

Jo īpaši ledus spēja ir bijusi būtiska sastāvdaļa vēja tuneļos gadu desmitiem ilgi, jo ledus uzkrāšanās uz lidmašīnas virsmām var būt postoša, izraisot lidmašīnas avāriju. Apledojuma tuneļos ir dzesēšanas sistēmas, kas atdzesē gaisu un pēc tam gaisa plūsmā izsmidzina smalkas ūdens pilītes, testa modeļiem iegūstot glazūru. Inženieri pēc tam var ķerties pie risinājumiem, kā novērst ledus veidošanos, piemēram, uzstādot apkures sistēmas, kas silda plaknes virsmas.

Ir daudz citu tuneļu tipu, kas paredzēti īpašiem mērķiem. Daži modeļi modeļa nostiprināšanai izlaiž stabiņus vai vadus, tā vietā testa sadaļā izmanto jaudīgus magnētus, kas aptur metāla modeļus. Citi nodrošina tālvadības vadus, kas ļauj zinātniekiem faktiski "lidot" modeļa plakni testa zonā.

Teksasas universitātē Arlingtonas aerodinamikas pētījumu centrā ir tā saucamais loka strūklas tunelis, kas rada ļoti karstu gāzu virsskaņas straumes temperatūrā līdz 8540 grādiem pēc Fārenheita (4727 grādi pēc Celsija). Šāda veida temperatūra ir īpaši noderīga NASA, kas pakļauj tā kosmosa kuģi lielam karstumam, kad tie atkal nonāk Zemes atmosfērā.

Daži tuneļi pilnībā izlaiž gaisu un tā vietā izmanto ūdeni. Ūdens plūst līdzīgi gaisam, bet tam ir lielāks blīvums nekā gaisam, un tas ir arī labāk redzams. Šīs īpašības palīdz zinātniekiem iztēloties plūsmas modeļus ap zemūdenēm un kuģu korpusiem vai vēl labāk redzēt triecienviļņus, ko rada ļoti ātras lidmašīnas un raķetes.

Tātad, kāda jēga visu šo karsto un vēso gaisu pūst apkārt? Tas nav tikai tas, lai zinātnieki varētu sākt darboties - nākamajā lappusē jūs redzēsit, kā vēja tuneļi mums palīdz darīt daudz vairāk nekā lidot.

Atpūtas drafti

Vertikāli vēja tuneļi (vai VWT) pierāda, ka vēja tuneļi nav tikai darbam. VWT ļauj cilvēkiem izpletņlēkšanu telpās (to sauc arī par ķermeņa lidošana), kas ir labs veids gan iesācējiem, gan profesionāļiem, lai iemācītos droši izpletņlēkšanu un vienlaikus sprādzienu.

Vēja tuneļi pierāda savu vērtību

Vertikāli vēja tuneļi, piemēram, šis Ķīnā, ļauj izpletņlēcējiem praktizēt savus paņēmienus telpās.

Vertikāli vēja tuneļi, piemēram, šis Ķīnā, ļauj izpletņlēcējiem praktizēt savus paņēmienus telpās.

Inženieri un ražošanas speciālisti izmanto vēja tuneļus, lai uzlabotu ne tikai lidmašīnas un kosmosa kuģus, bet arī visu rūpniecības un plaša patēriņa preču sortimentu. Automobiļu ražotāji jo īpaši paļaujas uz vēja tuneļiem.

General Motors aerodinamikas laboratorijā ir lielākais vēja tunelis automašīnu aerodinamikas izpētei.Kopš tuneļa celtniecības pirms trim desmitgadēm uzņēmuma inženieri ir samazinājuši savu transportlīdzekļu vilkšanas koeficientu par aptuveni 25 procentiem. Šāda veida uzlabojumi palielina degvielas ekonomiju par divām līdz trim jūdzēm uz galonu.

Sacīkšu automašīnu ražotāji izmanto tuneļus, lai uzlabotu automašīnu aerodinamiku, īpaši ātrumu un efektivitāti, lai palīdzētu viņiem iegūt konkurences priekšrocības. Piemēram, AeroDyn vēja tunelis atrodas Ziemeļkarolīnā un specializējas pilna izmēra NASCAR akciju automašīnu un citu sacīkšu automašīnu un kravas automašīnu testēšanā. Vēl viena kompānija, kuras nosaukums ir Windshear, darbojas arī Ziemeļkarolīnā un tai pieder uzlabots slēgta tuneļa tunelis ar iebūvētu ritošo ceļu, kas būtībā ir milzīgs skrejceļš automašīnām.

Elektronikas inženieri izmanto mazus vēja tuneļus, lai redzētu, kā gaisa plūsma ietekmē sastāvdaļu siltuma uzkrāšanos. Tad viņi var izveidot vēsākas datoru mikroshēmas un mātesplates, kas kalpo ilgāk. Komunālo pakalpojumu vadītāji izmanto vēja tuneļus, lai pārbaudītu vēja turbīnas, kuras izmanto elektrības ražošanai. Vēja tuneļi palīdz padarīt turbīnas un to asmeņus efektīvākus, efektīvākus un izturīgākus, tāpēc tie var izturēt pastāvīgas, spēcīgas brāzmas. Bet vēja tuneļi arī palīdz inženieriem noteikt vēja parku izkārtojumu un turbīnu atstarpes, lai palielinātu efektivitāti, vienlaikus samazinot enerģijas sūkšanas turbulenci.

Vēja tuneļus un testa modeļus nav lēti būvēt. Tāpēc arvien vairāk organizāciju deaktivizē vēja tuneļus un pāriet uz datoru modelēšanu (sauktu arī par šķidruma aprēķina dinamika), ko tagad bieži izmanto fizisku modeļu un tuneļu vietā. Turklāt datori ļauj inženieriem pielāgot modeļa un testa sadaļas bezgalīgos mainīgos lielumus bez laikietilpīga (un dārga) roku darba. Fiziskos tuneļus dažreiz izmanto tikai, lai atkārtoti pārbaudītu datormodelēšanas rezultātus.

Būvinženieri vēja inženierijas testēšanai izmanto datormodelēšanu, lai palīdzētu projektēt un būvēt debesskrāpjus, tiltus un citas konstrukcijas. Viņi pēta ēku formu un materiālu un vēja mijiedarbību, lai padarītu tos drošākus un stiprākus.

Pagaidām vēja tuneļus joprojām aktīvi izmanto visā pasaulē, palīdzot zinātniekiem padarīt drošākus un efektīvākus visu veidu produktus un transporta līdzekļus. Un pat ja jaunākas virtuālās tehnoloģijas galu galā aizstās fiziskos vēja tuneļus, šiem inženierijas brīnumiem vienmēr būs vieta cilvēces attīstības vēsturē.


Video Papildinājums: Lidojums AERODIUM vēja tunelī.




Pētniecība


Twitter Globālā Ietekme (Infografika)
Twitter Globālā Ietekme (Infografika)

Wormhole Ir Labākais Solis Laika Mašīnai, Saka Astrofiziķis
Wormhole Ir Labākais Solis Laika Mašīnai, Saka Astrofiziķis

Zinātne Ziņas


Viesuļvētras Sandy Iznīcināšanas Nedēļas Laika Skala (Infographic)
Viesuļvētras Sandy Iznīcināšanas Nedēļas Laika Skala (Infographic)

Kāpēc Āzijas Ledāji Mistiski Izplešas, Nevis Kūst
Kāpēc Āzijas Ledāji Mistiski Izplešas, Nevis Kūst

Debates Par Enerģiju: Saules Enerģija Mājās
Debates Par Enerģiju: Saules Enerģija Mājās

Kā Skatīties Žilbinošo Lyrid Meteoru Dušu (Ja Vien Mēness Neliecas Ceļā)
Kā Skatīties Žilbinošo Lyrid Meteoru Dušu (Ja Vien Mēness Neliecas Ceļā)

Ziedkāposti: Ieguvumi Veselībai Un Fakti Par Uzturu
Ziedkāposti: Ieguvumi Veselībai Un Fakti Par Uzturu


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com