风洞测试

概念定义

风洞测试也称风洞实验，是将飞行器或其他物体的模型安置在风洞中，研究气体流动及其与模型之间相互作用的空气动力实验方法。测试通过观察流动现象、测量模型受到的气动力等方式，了解实际物体的空气动力学特性。

风洞测试的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。运动相对性原理使研究者能够通过气流与模型之间的相对运动，模拟物体在空气中运动时的相互作用；流动相似性原理则用于建立模型实验与实际物体所处流动状态之间的联系。

风洞测试通常属于部分相似的模拟实验。风洞的尺寸、结构、材料，以及模型和实验气体等因素都会限制模拟条件，使实验状态难以与真实条件完全相似。模型中的气体流动及其作用，需要放在相应的模拟条件下理解。

风洞、被测模型与实验气体构成实验的基本条件，模型的设计和制造是其中的关键环节。模型是气流直接作用的对象，也是研究实际物体空气动力学特性的实验载体。

按研究内容，风洞实验可分为测力实验、测压实验和传热实验等。测力实验研究气流对模型的力作用，测压实验研究压力，传热实验研究气流与模型之间的传热。实验方法包括示踪方法与光学方法，用于研究流动现象。

风洞测试用于飞行器及其他物体的空气动力学研究，研究对象既包括气体本身的流动，也包括气流与模型的相互作用。不同实验类型分别服务于力、压力或传热等研究内容。

风洞实验具有实验条件可控制、实验效率较高和成本较低的特点。其应用同时受到模拟相似程度的限制：可控制的实验环境有利于开展研究，而风洞与模型等条件决定了实验能够再现真实状态的范围。