تونل باد يك كانال مي باشد كه هوا با سرعت زياد در آن جريان دارد و براي تست نمودن هواپيماها، خودروها و... به كار مي رود. سرعت هوا در تونل باد مي تواند تا ده برابر سرعت صوت نيز برسد.
شكل زير جزئيات جريان هوا در اطراف يك هواپيماي مدل را كه در يك تونل بادر در حال تست مي باشد، نشان مي دهد. دانشمندان براي بررسي مقاومت هواپيما و عملكرد مناسب آن، مدل هواپيماي مورد نظر را ساخته و آن را درون تونل باد تست مي نمايند. با رسيدن سرعت پرواز هواپيماي مدل به سرعت صوت، از امواج صوتي توليد شده توسط موتور خود سبقت مي گيرد و امواج فشاري را در پشت سر خود به جاي مي گذارد.
در شكل فوق نقطه 1 امواج توليد شده در اثر شكستن ديوار صوتي را نشان مي دهد.
اين امواج همان گونه كه در نقطه 2 مشاهده مي شود با دور شدن از هواپيما كوچك تر مي شوند.
نقطه 3 بازوي فلزي نگهدارنده هواپيماي مدل را در درون تونل باد نشان مي دهد.
همان گونه كه در نقطه 4 مشاهده مي شود، امواج فشاري مانند امواج آب بر روي يك استخر به سمت خارج پخش مي شوند.
نقطه 5 نيز منحرف شدن هوا در برخورد با دماغه هواپيما را نشان مي دهد.
تونل باد داراي 5 مقطع مي باشد كه در شكل زير مشاهده مي شوند:
در اين شكل نقطه 1 فن تونل را نشان مي دهد. فن هاي عظيم به كار گرفته شده در تونل هاي باد، وظيفه توليد جريان باد را برعهده دارند.
مقطع 2، ورودي هواي تونل باد را نشان مي دهد. هوا در اين مرحله پس از گذشتن از يك محفظه لانه زنبوري، موازي ديواره هاي تونل جهت مي گيرد و وارد بخش بعد مي شود.
مقطع 3، سطح مقطع عبور هوا را كم مي كند و باعث مي شود سرعت حركت هوا نسبت به ورودي افزايش يابد.
مقطع 4 محل تست مي باشد. حسگرهاي نصب شده در اين مقطع اثرات باد بر روي هواپيما را بررسي مي كنند.
مقطع 5 نيز سطح مقطع عبور جريان را افزايش مي دهد تا سرعت باد كاهش يافته و از تونل خارج شود. هواي خروجي يك مدار بسته را طي خواهد نمود و مجدداً به تونل وارد خواهد شد.
تونل هاي باد براي بررسي تاثير شكل هواپيما بر نحوه پرواز آن، نيروي براي توليد شده، مقاومت هوا (نيروي پسا) و... به كار مي روند.
تست ها براي رساندن نيروي برا به حداكثر و نيروي پسا به حداقل مقدار خود به كار مي روند. تونل هاي باد بسيار پر هزينه و خطرناك مي باشند. هوا در تونل بادهايي كه با 10 برابر سرعت صوت حركت مي كند ممكن است آن قدر سرد شود كه به مايع تبديل شود.
تست كردن در تونل باد با كار بسيار پيچيده اي مي باشد و امروزه كم كم جاي خود را به روش هاي CFD (ديناميك سيالات محاسبه اي) يا (computational fluid dynamics) مي دهند. در اين روش مدل به صورت كامپيوتري و با كمك هزاران معادله پيچيده رياضي ساخته مي شود.
روش هاي كامپيوتري، جريان هوا بر روي بال را نيز مدل مي كنند و به بررسي آن كمك فراوان مي كنند.
منبع: وبلاگ كامران خسروي
شكل زير جزئيات جريان هوا در اطراف يك هواپيماي مدل را كه در يك تونل بادر در حال تست مي باشد، نشان مي دهد. دانشمندان براي بررسي مقاومت هواپيما و عملكرد مناسب آن، مدل هواپيماي مورد نظر را ساخته و آن را درون تونل باد تست مي نمايند. با رسيدن سرعت پرواز هواپيماي مدل به سرعت صوت، از امواج صوتي توليد شده توسط موتور خود سبقت مي گيرد و امواج فشاري را در پشت سر خود به جاي مي گذارد.
اين امواج همان گونه كه در نقطه 2 مشاهده مي شود با دور شدن از هواپيما كوچك تر مي شوند.
نقطه 3 بازوي فلزي نگهدارنده هواپيماي مدل را در درون تونل باد نشان مي دهد.
همان گونه كه در نقطه 4 مشاهده مي شود، امواج فشاري مانند امواج آب بر روي يك استخر به سمت خارج پخش مي شوند.
نقطه 5 نيز منحرف شدن هوا در برخورد با دماغه هواپيما را نشان مي دهد.
تونل باد داراي 5 مقطع مي باشد كه در شكل زير مشاهده مي شوند:
مقطع 2، ورودي هواي تونل باد را نشان مي دهد. هوا در اين مرحله پس از گذشتن از يك محفظه لانه زنبوري، موازي ديواره هاي تونل جهت مي گيرد و وارد بخش بعد مي شود.
مقطع 3، سطح مقطع عبور هوا را كم مي كند و باعث مي شود سرعت حركت هوا نسبت به ورودي افزايش يابد.
مقطع 4 محل تست مي باشد. حسگرهاي نصب شده در اين مقطع اثرات باد بر روي هواپيما را بررسي مي كنند.
مقطع 5 نيز سطح مقطع عبور جريان را افزايش مي دهد تا سرعت باد كاهش يافته و از تونل خارج شود. هواي خروجي يك مدار بسته را طي خواهد نمود و مجدداً به تونل وارد خواهد شد.
تونل هاي باد براي بررسي تاثير شكل هواپيما بر نحوه پرواز آن، نيروي براي توليد شده، مقاومت هوا (نيروي پسا) و... به كار مي روند.
تست ها براي رساندن نيروي برا به حداكثر و نيروي پسا به حداقل مقدار خود به كار مي روند. تونل هاي باد بسيار پر هزينه و خطرناك مي باشند. هوا در تونل بادهايي كه با 10 برابر سرعت صوت حركت مي كند ممكن است آن قدر سرد شود كه به مايع تبديل شود.
تست كردن در تونل باد با كار بسيار پيچيده اي مي باشد و امروزه كم كم جاي خود را به روش هاي CFD (ديناميك سيالات محاسبه اي) يا (computational fluid dynamics) مي دهند. در اين روش مدل به صورت كامپيوتري و با كمك هزاران معادله پيچيده رياضي ساخته مي شود.
منبع: وبلاگ كامران خسروي