Стандартные модели аэродинамической трубы - Standard wind tunnel models

АГАРД-Б типовая модель аэродинамической трубы на модельной опоре аэродинамической трубы Т-38
Теоретическая геометрия АГАРД-Б стандартная модель аэродинамической трубы и приспособление к ней; все размеры относятся к диаметру корпуса D (размеры согласно.[1])

Стандартные модели аэродинамической трубы, также известные как эталонные модели, калибровочные модели (Французский: maquettes d'étalonnage) или контрольные стандарты испытаний - это объекты относительно простых и точно определенных форм с известными аэродинамическими характеристиками, которые испытываются в аэродинамические трубы. Стандартные модели используются для проверки путем сравнения результатов испытаний в аэродинамической трубе с ранее опубликованными результатами всей цепочки измерений в аэродинамической трубе, включая структуру аэродинамической трубы, качество воздушного потока, расположение модели и т. Д. преобразователи и силовые балансы, получение данных система и сжатие данных программного обеспечения.[2][3]

В частности, стандартные модели аэродинамической трубы используются для:

  • подтверждение достоверности данных из новой аэродинамической трубы по сравнению с результатами из других аэродинамических труб;
  • обеспечение исходных данных для корреляции результатов из различных аэродинамических труб;
  • проверка данных повторяемость через некоторое время;
  • проверки повторяемости данных после ремонта или модификации конструкции аэродинамической трубы;
  • оценка влияния интерференции стен;
  • выявление проблем и неисправностей в работе аэродинамической трубы;
  • проверка новых методов или устройств измерения;
  • обучение персонала в аэродинамической трубе.

Кроме того, результаты испытаний стандартных моделей в аэродинамической трубе используются в качестве тестовых примеров для проверки вычислительной гидродинамики (CFD ) компьютерные коды.

В большинстве аэродинамических труб стандартные модели проходят испытания при вводе в эксплуатацию и калибровка[2][3][4] объекта. Иногда это приводит к неудачам: результаты испытаний не так хороши, как они могли бы быть, потому что аэродинамическая труба и ее измерительная система еще не были оптимально настроены во время испытаний.[5] Однако некоторые лаборатории приняли практику периодических испытаний стандартной модели каждые пару лет, чтобы обеспечить постоянную уверенность в надежности измерений в их аэродинамических трубах.[6][7]

Стандартные модели аэродинамической трубы обычно (но не всегда) предназначены для одного из основных типов измерений в аэродинамической трубе, например измерение сил и моментов с балансировкой сил или измерениями распределение давления. Результаты испытаний этих моделей в аэродинамической трубе обычно публикуются в виде безразмерных аэродинамические коэффициенты (таким образом, делая их независимыми от размера модели) и делая доступными для сообщества специалистов по аэродинамической трубе, часто в отчетах об обзоре, содержащих сравнения данных между учреждениями,[5][8][9][10] обсуждение наблюдаемого разброса результатов, различных условий тестирования, производственных различий между моделями и т. д.

Поскольку большинство испытаний в аэродинамической трубе связано с воздухоплавание, самые стандартные модели аэродинамической трубы напоминают упрощенные формы крылья, самолеты или же ракеты. Таковы для статических тестов: NACA 0012 и КЛАРК Y (2D-модели сегментов крыла с типовой профили ), АГАРД-Б / АГАРД-С (общий треугольное крыло - формы самолетов), ONERA -M (общая форма транспортного самолета), HB-2 (Гиперскоростная баллистическая модель 2, форма похожая на возвращающийся корпус ). Для динамических испытаний часто используются стандартные модели: SDM (Стандартная динамическая модель, типичная форма самолета-истребителя, несколько похожая на F-16 )), BFM (Базовая модель Finner, обычная конико-цилиндрическая ракета с четырьмя стабилизаторами на заднем конце) и MBFM (Модифицированная базовая модель Finner[11]). Также существует ряд других стандартных моделей.

С более широким использованием аэродинамических труб при испытании дорожных транспортных средств было определено несколько стандартных моделей автомобилей общей формы.,[12] такой как Тело Ахмеда[13],[14] МИРА эталонный автомобиль,[15] и Т. Д.

Некоторые лаборатории в аэродинамической трубе проводят периодические проверки с использованием внутренних стандартных моделей, которые выбираются из репозитория моделей, ранее испытанных на объекте.[16]

Геометрия стандартной модели аэродинамической трубы определяется относительно некоторого легко определяемого параметра (см. рисунок ), например диаметр корпуса или хорда крыла.[1] Геометрия публикуется учреждением, предлагающим модель. Помимо самой модели, стандартная поддержка модели, например ужалить, который будет использоваться с моделью, обычно определяется. Фактическая модель построена до размера, подходящего для размера конкретной испытательной секции в аэродинамической трубе, в частности, с учетом того, что фронтальная блокировка модели (отношение площади поперечного сечения модели к площади испытательной секции аэродинамической трубы) сохраняется. значительно ниже 1% (за исключением исследований столкновения стен, где модели могут быть больше).

Чтобы исключить влияние производственных различий между моделями при сравнении объектов, иногда одна и та же физическая стандартная модель испытывается в нескольких аэродинамических трубах. [8]

Смотрите также

Аэродинамическая труба

Модель аэродинамической трубы AGARD-B

Рекомендации

  1. ^ а б Модели калибровки аэродинамической трубы, Спецификация 2 AGARD, AGARD, 1958 г.
  2. ^ а б Рид Т.Д., Папа Т.К., Кокси Т.М., «Калибровка трансзвуковых и сверхзвуковых аэродинамических труб», НАСА CR 2920, НАСА, 1977
  3. ^ а б Папа А., «Методы калибровки аэродинамической трубы», AGARDograph 54, AGARD, 1961 г.
  4. ^ «Рекомендуемая практика: калибровка дозвуковых и трансзвуковых аэродинамических труб», AIAA-R093-2003, AIAA, 2003
  5. ^ а б Хиллс Р., «Обзор измерений на калибровочных моделях AGARD», AGARDograph 64, Ассоциация исследований самолетов, Бедфорд, Англия, 1961 г.
  6. ^ Хемш М., Грабб Дж., Кригер В., Клер Д., «Обеспечение качества данных в аэродинамической трубе Лэнгли: проверка стандартных результатов», AIAA 2000-2201, 21-я Конференция AIAA по передовым измерительным технологиям и наземным испытаниям, 2000 г.
  7. ^ Дамлянович Д., Исакович Ю. и Рашуо Б., «Обеспечение качества данных о аэродинамической трубе Т-38 на основе тестирования стандартной модели», Журнал самолетов, Vol. 50, No. 4 (2013), pp. 1141-1149. DOI: 10.2514 / 1.C032081
  8. ^ а б Дамлянович Д., Вити А., Вукович Р., Исакович Ю.,«Испытания калибровочной модели AGARD-B в аэродинамической трубе Trisonic T-38», Научно-технический обзор В архиве 2014-07-14 в Wayback Machine 56 (2), 2006, стр. 52-62
  9. ^ Грей J.D., «Сводный отчет по аэродинамическим характеристикам стандартных моделей HB-1 и HB-2» AEDC-TR-64-137, Центр инженерных разработок Арнольда, 1964 г.
  10. ^ Бинион Т.В. Младший, «Испытания калибровочных моделей ONERA в трех аэродинамических трубах Transonc», AEDC-TR-76-133, Центр инженерных разработок Арнольда, 1976 г.
  11. ^ Самарджич М., Анастасиевич З., Маринковски Д., Исакович Я., Танчич Л., «Измерение производных демпфирования тангажа и крена с помощью полупроводниковых пятикомпонентных тензометрических весов», Proc ImechE Часть G: Журнал аэрокосмической техники, Том 228, вып. 11 ноября 2012 г., стр. 1401-1411
  12. ^ ЛеГуд Дж., Джерри К. «Об использовании эталонных моделей в автомобильной аэродинамике»,Технический документ SAE 2004-01-1308, 2004, DOI: 10.4271 / 2004-01-1308
  13. ^ "Тело Ахмеда", CFD Online Wiki
  14. ^ Р. Х. Ханн, С. Умале, "Аэродинамический анализ CFD тела Ахмеда", Международный журнал инженерных тенденций и технологий (IJETT), Том 17, № 7, декабрь 2014 г., стр. 301-308
  15. ^ Ю. Ван, Ю. Синь, Ж. Гу, Ш. Ван, Я. Дэн и Х. Ян,«Численные и экспериментальные исследования аэродинамических характеристик трех типовых легковых автомобилей»Журнал прикладной механики жидкости, Том 7, №4, 2014, с.659-671
  16. ^ Эриксон Г. «Обзор методов сверхзвуковых измерений в аэродинамической трубе NASA Langley Unity Plan», НАСА / TM-2007-214894, НАСА, 2007 г.

внешняя ссылка