تونل باد

تعداد بازدید: 3698
چهارشنبه 03 دي 1393

تونل باد

 

تونل باد (Wind tunnel) ابزاری است در تحقیقات مربوط به مبانی حرکت گازها و تاثیر عبور هوا از روی اجسام جامد از آن استفاده می شود. تونل باد متشکل از لوله هایی است که با هدف تست از وسط دستگاه می گذرد. یک فن قدرتمند، جریان هوا را از روی جسم عبور می دهد، فن باید دارای پره هایی صاف برای عبور جریان هوا باشد. جسم تست شده دارای یک سنسور حساس برای اندازه گیری نیروهای تولید شده در اثر جریان هواست. جریان شدید باد ممکن است در اطراف جسم دودهایی ایجاد کند که همانند خطوط جریان دیده شود.

وسایل نقلیه بزرگ همچون هواپیماها در تونل های بزرگ باد تست می شوند که این کار هزینه بالایی دارد ولی گاهی این تست در کامپیوتر صورت می گیرد. علاوه بر هواپیما ها تست تونل باد در اطراف سازه های بزرگ و پل ها نیز انجام می شود. اولین تونل باد در تاریخ 1871 اختراع شد و دومین آن در طول جنگ حهانی دوم ساخته شد.

   

تونل باد

تونل باد

تئوری تونل باد در خودروها

تونل باد برای اولین بار برای به عنوان وسیله ای برای مطالعه هواپیما در پرواز آزاد استفاده شد. این وسیله به عنوان الگویی برای پیش بینی وضعیت هواپیما در حین پرواز بود. این وسیله می تواند نیروهای وارد شده جریان هوا و گازها را در حین پرواز اندازه گیری کند.

بعدها در ساختمان های عریض و با ارتفاع بلند، تونل باد نیروهای وارد بر سازه های عظیم را تعیین می کرد. با پیشرفت صنعت خودروسازی از تونل باد کمک می گرفتند تا با تغییر شکل آیرودینامیکی بدنه خودرو نیروهای وارد بر اتومبیل در جاده ها را کم کنند تا خودرو ها با شتاب بیشتری در مقابل جریان هوا حرکت کند. در این بررسی ها تاثیر متقابل میان جاده و خودرو نقش مهمی ایفا می کند و این در تفسیر نتایج تست باید در نظر گرفته شود. در شرایط واقعی جاده نسبت به چرخ متحرک است و هوا نسبت به جاده ثابت است، در حالیکه در تونل باد تست خودرو، هوا در برابر مسیر حرکت می کند اما جاده نسبت به خودرو ثابت است.

کارکرد تونل باد

 

هوا از طریق فن های قوی به داخل کانال کشیده می شود. در کانال های طولانی و بیش از چند متر یک فن به تنهایی کافی نیست و از چند فن به طور موازی برای فراهم کردن جریان هوا کمک می گیرند. در بعضی تونل بادها ها با توجه به حجم گسترده و سرعت بالای جریان هوا به جای الکتروموتور از توربوفن استفاده می کنند. جسم تست شونده می تواند یک مدل کوچک از وسیله نقلیه یا حتی یک قطعه از وسیله نقلیه و یا یک فضاپیما یا هواپیمای کامل باشد. هوای عبوری از روی جسم نشان می دهد که چه اتفاقی برای  جسم در فضای واقعی می افتد. چگونگی حرکت هوا می تواند به طرق مختلف مورد مطالعه قرار گیرد یک راه آن استفاده از نخ هایی است که به بدنه متصل می گردند تا چگونگی حرکت هوا را نشان دهند.

  

تونل باد

 

تونل باد از دید f1technical.net

Wind tunnels in general are used for testing purposes and aerodynamical optimization. They are specially designed to simulate airflow like in open air and flow velocity as close as possible to reality. It is of great importance to avoid nonuniformities, because a slight difference in airflow may change the behaviour of the tested object, and furthermore provide false information to the aerodynamicist, who consequently make the wrong dicisions.

Two main types

There are in fact two main types of windtunnels. One type is called open circuit tunnels with an air entry open to the atmosphere. The best way to construct such a tunnel is a blower configuration, where a fan is located at the entry of the tunnel, and blows the air into it. Although the entry swirl is a possible problem, blower tunnels are in general much less sensitive to entry conditions than suckdown tunnels. The exit flow from a centrifugal blower is nonuniform and turbulent, but without the low-frequency unsteadiness of flow entering directly from a room. This type of windtunnel will not be further highlighted, because they are not considered to be the first choice for F1 development.

 

تونل باد از دید wikipedia.org

در اواخر سال ۱۹۴۰، گسترش و توسعه هواپیماها به طور فزاینده‌ای گران شد همچنین هزینهٔ طراح‌های ناموفق هواپیما رو به افزایش بود. به همین علت طراحان هواپیما به دنبال راهی برای مدل کردن هواپیما به صورت ریاضی و شبیه سازی پایداری و کنترل می گشتند تا آن جایی که دیگر نیازی به ساخت هواپیما نباشد. این مسئله با افزایش سرعت هواپیما ها همراه شد و باعث افزایش نیاز به تونل‌ های باد پیچیده تر گشت و به طور اختصاصی بعد از جنگ جهانی دوم به تونل‌های ما فوق صوت نیاز بود.

تونل‌های باد ما فوق صوت به صورتی کار می‌ کنند که بر خلاف منطق به نظر می آید. مثلا در گلوگاه تونل باد تنگ شده انتظار می‌ رود که سرعت بادی که از میان آن عبور می‌ کند افزایش یابد بنابراین به نظر می‌ آید که در چنین تونل باد هایی مدل باید در گلوگاه قرار گیرد تا با سطح بالاتری از سرعت جریان در تماس باشد. اما واقعیت بدین گونه‌ است که به محض رسیدن جریان به این قسمت سرعت هواپیما به ماخ ۱ می‌رسد، هوا متراکم و گرم می‌شود. وقتی که هوا از این گلوگاه عبور می‌ کند (در واقع سرعتش بیشتر از ۱ ماخ است) انرژی که در هوا به علت متراکم شدن و گرم شدن ذخیره شده بود، به انرژی جنبشی تبدیل می‌گردد. به بیان دیگر تمام این انرژی ذخیره شده مجبور به تبدیل شدن به گونه دیگری از انرژی می‌ باشد و در فرم جدید میزان زیادی هوا با سرعت بسیار بالا در حال حرکت از میان تونل می‌ باشد. تونل باد ما فوق صوت به این طریق کار می‌کند و مدل در مقطعی از تونل که گشاد می‌ شود قرار می‌ گیرد.

تعداد بسیار زیادی تونل ما فوق صوت کوچک در دهه ۴۰ میلادی مورد استفاده بودند اما طراحان هواپیما به تونل‌های بزرگتری برای مدل هایشان نیاز داشتند. در سال ۱۹۴۸ کمیته ملی مشورتی هوانوردی (ناکا) شروع به ساخت تونل بادهای مافوق صوتی با ابعاد ۱٫۲*۱٫۲ متر در مرکز تحقیقاتی لانگلی در سواحل اتلانتیک در ویرجینیا کرد. در همین زمان تاسیسات دیگر ناسا در مرکز ایمز واقع در کالیفرنیا نیز شروع به ساخت تونل مافوق صوت نسبتا بزرگتر و پیچیده تر کردند.

تونل باد از دید tebyan.net

تونل باد یک کانال می باشد که هوا با سرعت زیاد در آن جریان دارد و برای تست نمودن هواپیماها، خودروها و... به کار می رود. سرعت هوا در تونل باد می تواند تا ده برابر سرعت صوت نیز برسد.

 دانشمندان برای بررسی مقاومت هواپیما و عملکرد مناسب آن، مدل هواپیمای مورد نظر را ساخته و آن را درون تونل باد تست می نمایند. با رسیدن سرعت پرواز هواپیمای مدل به سرعت صوت، از امواج صوتی تولید شده توسط موتور خود سبقت می گیرد و امواج فشاری را در پشت سر خود به جای می گذارد.

منابع و پیوندها

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

http://en.wikipedia.org

http://www.nasa.gov

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

 

اندازه گیری نیروهای آیرودینامیکی در تونل باد

سرعت و فشار هوا در تونل باد به روش های مختلفی اندازه گیری می شود. سرعت هوا از طریق قانون برنولی تعیین می گردد، با استفاده از دستگاه بالانس می توان نیروهای آیرودینامیکی جسم را در تونل با  اندازه گیری نمود. همچنین با استفاده از لوله های پیتوت دار و ارتباط سیستم اندازه گیری با نرم افزار مربوطه می توان توزیع فشار را در هر نقطه از سیال محاسبه نمود.

wind tunnel
در باره تونل باد
نیرو ها در تونل باد
عملکرد تونل باد
کارکرد تونل باد
برچسب ها: سیستم های گرمایش سرمایشتجهیزات موتورخانهتجهیزات تاسیساتیدستگاه های تاسیساتی
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه جویی تهران 96
عنوان: دهمین دوره نمایشگاه بین المللی انرژی نو، تجدیدپذیر، بهره وری و صرفه ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر