Standardní modely v aerodynamickém tunelu - Standard wind tunnel models

AGARD-B standardní model v aerodynamickém tunelu na modelové podpoře aerodynamického tunelu T-38
Teoretická geometrie AGARD-B standardní model aerodynamického tunelu a jeho bodnutí; všechny rozměry jsou vztaženy k průměru tělesa D (rozměry podle.[1])

Standardní modely v aerodynamickém tunelu, známé také jako referenční modely, kalibrační modely (francouzština: maquettes d'étalonnage) nebo zkušební kontrolní standardy jsou předměty relativně jednoduchých a přesně definovaných tvarů se známými aerodynamickými vlastnostmi, které jsou testovány aerodynamické tunely. Standardní modely se používají k ověření úplného řetězce měření v aerodynamickém tunelu, včetně struktury aerodynamického tunelu, kvality proudu vzduchu, umístění modelu, porovnáním výsledků zkoušek v aerodynamickém tunelu s dříve publikovanými výsledky. měniče a silové rovnováhy, sběr dat systém a redukce dat software.[2][3]

Přesněji řečeno, standardní modely v aerodynamickém tunelu se používají pro:

  • potvrzení spolehlivosti údajů z nového aerodynamického tunelu ve srovnání s výsledky z jiných zařízení v aerodynamickém tunelu;
  • poskytování základních linií pro korelaci výsledků z různých aerodynamických tunelů;
  • pokladny dat opakovatelnost přesčas;
  • kontroly opakovatelnosti údajů po opravách nebo úpravách konstrukce aerodynamického tunelu;
  • posouzení účinků rušení stěn;
  • identifikace problémů a poruch v provozu větrného tunelu;
  • ověřování nových měřicích technik nebo zařízení;
  • školení personálu v aerodynamickém tunelu.

Kromě toho se výsledky testů standardních modelů v aerodynamickém tunelu používají jako testovací případy pro ověření dynamiky výpočetní kapaliny (CFD ) počítačové kódy.

Ve většině aerodynamických tunelů jsou během uvedení do provozu testovány standardní modely kalibrace[2][3][4] zařízení. To má někdy neblahý účinek na to, že výsledky zkoušky nejsou tak dobré, jak mohou být, protože aerodynamický tunel a jeho měřicí systém nebyly v době zkoušky ještě optimálně vyladěny.[5] Některé laboratoře však přijaly praxi pravidelného testování standardního režimu každých pár let, aby zajistily trvalou důvěru ve spolehlivost měření ve svých aerodynamických tunelech.[6][7]

Standardní modely v aerodynamickém tunelu jsou obvykle (ale ne vždy) určeny pro jeden ze základních typů měření v aerodynamickém tunelu, například měření sil a momentů s bilancemi sil nebo měřením rozložení tlaku. Výsledky testů těchto modelů v aerodynamickém tunelu jsou obecně publikovány ve formě nedimenzionálních aerodynamické koeficienty (čímž se stává nezávislým na velikosti modelu) a je k dispozici komunitě v aerodynamickém tunelu, často v revizních zprávách obsahujících srovnání dat mezi zařízeními,[5][8][9][10] diskuse o pozorovaném rozptylu výsledků, různých podmínkách testování, produkčních rozdílech mezi modely atd.

Protože většina zkoušek v aerodynamickém tunelu souvisí s letectví, většina standardních modelů v aerodynamickém tunelu připomíná zjednodušené formy křídla, letadla nebo rakety. Pro statické testy jsou to: NACA 0012 a CLARK Y (2D modely segmentů křídla s typickými profily křídel ), AGARD-B / AGARD-C (obecný delta-křídlo - tvary letadla), ONERA -M (obecný tvar dopravního letadla), HB-2 (Hypervelocity balistický model 2, tvar podobný a reentry-body ). U dynamických testů jsou často používanými standardními modely: SDM (Standardní dynamický model, obecný tvar stíhacího letounu trochu podobný F-16 )), BFM (Základní jemný model, obecná kuželovitá válcová střela se čtyřmi žebry na zadním konci) a MBFM (Modifikovaný základní jemnější model[11]). Existuje také řada dalších standardních modelů.

Se zvýšeným využíváním aerodynamických tunelů při testování silničních vozidel bylo definováno několik standardních modelů obecných tvarů automobilů.,[12] tak jako Ahmedovo tělo[13],[14] MIRA referenční auto,[15] atd.

Některé laboratoře v aerodynamickém tunelu provádějí pravidelné kontroly pomocí interně definovaných standardních modelů, které jsou vybrány z úložiště modelů dříve testovaných v zařízení[16]

Geometrie standardního modelu v aerodynamickém tunelu je definována ve vztahu k nějakému snadno identifikovatelnému parametru (viz obrázek ), např. průměr těla nebo křídlový akord.[1] Geometrii zveřejňuje instituce, která model navrhuje. Kromě samotného modelu je k dispozici standardní podpora modelu, například a bodnutí, který má být použit s modelem, je obvykle definován. Skutečný model je sestaven na velikost vhodnou pro velikost konkrétního zkušebního úseku v aerodynamickém tunelu, zejména s ohledem na to, aby bylo zachováno čelní zablokování modelu (poměr plochy průřezu modelu k oblasti zkušebního úseku v aerodynamickém tunelu) výrazně pod 1% (s výjimkou výzkumu rušení stěn, kde mohou být modely větší).

Aby se vyloučily účinky výrobních rozdílů mezi modely při mezioborovém srovnání, je někdy testován stejný fyzický standardní model v několika aerodynamických tunelech [8]

Viz také

Větrný tunel

Model aerodynamického tunelu AGARD-B

Reference

  1. ^ A b Modely pro kalibraci větrných tunelů, AGARD Specification 2, AGARD, 1958
  2. ^ A b Reed T.D., papež T.C., Coksey T.M., "Kalibrace transonických a nadzvukových větrných tunelů" „NASA CR 2920, NASA, 1977
  3. ^ A b Papež A., "Techniky kalibrace větrného tunelu" AGARDograph 54, AGARD, 1961
  4. ^ „Doporučený postup: Kalibrace podzvukových a transonických větrných tunelů“, AIAA-R093-2003, AIAA, 2003
  5. ^ A b Hills R., „Přehled měření na kalibračních modelech AGARD“ AGARDograph 64, Aircraft Research Association Bedford, Anglie, 1961.
  6. ^ Hemsch M., Grubb J., Krieger W., Cler D., „Zajištění kvality dat v aerodynamickém tunelu Langley: Zkontrolujte standardní výsledky“, AIAA 2000-2201, 21. konference AIAA Advanced Measurement Technology and Ground Testing Conference, 2000
  7. ^ Damljanoviċ D, Isakoviċ J. a Rašuo B., „Zajištění kvality dat v tunelu T-38 na základě testování standardního modelu“, Journal of Aircraft, Sv. 50, č. 4 (2013), str. 1141-1149. doi: 10,2514 / 1.C032081
  8. ^ A b Damljanoviċ D., Vitiċ A, Vukovic Ð., Isakoviċ J.,„Testování kalibračního modelu AGARD-B v trisonickém větrném tunelu T-38“, Vědecký technický přehled Archivováno 2014-07-14 na Wayback Machine 56 (2), 2006, s. 52-62
  9. ^ Gray J.D., „Souhrnná zpráva o aerodynamických vlastnostech standardních modelů HB-1 a HB-2“ AEDC-TR-64-137, Arnold Engineering Development Center, 1964
  10. ^ Binion T.W. Ml., „Testování kalibračních modelů ONERA ve třech větrných tunelech Transonc“, AEDC-TR-76-133, Arnold Engineering Development Center, 1976
  11. ^ Samardžić M., Anastasijević Z., Marinkovski D., Isaković J., Tančić Lj., „Měření derivací tlumení výšky a výšky pomocí polovodičového pětikomponentního tenzometrického vyvážení“, Proc ImechE Část G: Journal of Aerospace Engineering, Sv. 228 č. 11. listopadu 2012, s. 1401-1411
  12. ^ LeGood G, Gerry, K. „O použití referenčních modelů v automobilové aerodynamice,“Technický papír SAE 2004-01-1308, 2004, doi: 10,4271 / 2004-01-1308
  13. ^ "Ahmedovo tělo", CFD Online Wiki
  14. ^ R.H. Khann, S. Umale, „CFD aerodynamická analýza Ahmedova těla“, Mezinárodní žurnál technických trendů a technologií (IJETT), Sv. 17, č. 7, prosinec 2014, str. 301-308
  15. ^ Y. Wang, Y. Xin, Zh. Gu, Sh. Wang, Y. Deng a X. Yang,„Numerické a experimentální výzkumy aerodynamických charakteristik tří typických osobních vozidel“Journal of Applied Fluid Mechanics, Sv. 7, č. 4, 2014, str. 659-671
  16. ^ Erickson G.E. „Přehled nadzvukových měřicích technik ve větrném tunelu NASA Langley Unitary Plan“, NASA / TM-2007-214894, NASA, 2007

externí odkazy