Аэродинамическая труба программа: RWIND Simulation | Моделирование виздействий ветра (аэродинамическая труба)

Содержание

Аэротруба Butterfly в Санкт-Петербурге – активное развлечение

г. Санкт-Петербург, ЗЕЛЕНОГОРСК, Приморское ш., д. 536

КАК К НАМ ДОБРАТЬСЯ

НА АВТОМОБИЛЕ:

Если Вы пользуетесь Яндекс.Навигатором, то просто введите в поиске «Аэротруба Butterfly».

Если Вы едете с юга или центра города — рекомендуем воспользоваться Западным Скоростным Диаметром, тогда дорога до аэротрубы займет у Вас в несколько раз меньше времени. Например, от центра города до Зеленогорска — около 40 минут.

По Приморскому шоссе

После въезда в Зеленогорск доезжаем до флагов отеля «Терийоки» (по левую руку) и около них сразу поворачиваем налево на Пляжевую улицу. Первые открытые ворота в парк- наша парковка.

По Зеленогорскому шоссе

После въезда в Зеленогорск доезжаем до первого светофора, поворачиваем налево на пр.

Ленина. Доезжаем до Приморского шоссе и поворачиваем налево (около главного входа в Зеленогорский Парк). Едем вдоль забора Зеленогорского Парка 250 метров и около Казанской церкви поворачиваем направо под акру «Парк-Отель».

МАРШРУТЫ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА:

От Санкт-Петербурга:

а) Электропоезда от Финляндского вокзала и от ж/д станции Удельная до станции Зеленогорск (около 1 часа 20 минут)

б) Маршрутное такси: (время в пути 60 минут)

№ 400 от ст. метро «Площадь Ленина»

№ 305 от ст. метро «Старая Деревня»

№ 680 от ст. метро «Проспект Просвещение»

№ 827 от ст. метро «Проспект Просвещение» (остановка автобуса в ТЦ «Мега»)

От Зеленогорска:

а) Маршрутное такси: № 305 от вокзала до остановки «ЗПКиО» (около 5 минут)

б) Автобусы: № 213, 319, 420 от вокзала до остановки «ЗПКиО» (около 10 минут)

Лаборатория «Аэродинамическая труба» | Наука и инновации Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Описание

Аэродинамическая труба – открытого типа, с камерой Эйфеля.

Прозрачные стенки камеры обеспечивает реализацию PIV — технологии. Поток воздуха от центробежного вентилятора через теплообменник поступает в обратный канал. Через поворотное колено с лопатками воздух попадает в форкамеру с хонейкомбом, затем через выходное отверстие конфузора диаметром 450 мм подается в камеру Эйфеля и далее на вход в вентилятор.

Труба имеет две особенности:

  1. Применение тиристорного привода и реверс вентилятора позволяет вести опыты при скоростях, не превышающих 0,1…0,2 м/с, что существенно меньше, чем в большинстве существующих аналогов.
  2. Теплообменник, подключенный к системе холодного водоснабжения, обеспечивает длительную работу трубы на воздухе, практически не меняющем температуру.

Аэродинамическая труба предназначена для комплексного исследования течения и теплообмена моделей, нагреваемых насыщенным водяным паром. В лаборатории в комплекте с аэродинамической трубой работают парогенератор, PIV комплекс полис, система теневой диагностики, информационный комплекс National Instruments и другое современное оборудование.

Цели

Комплексное исследование теплообмена и обтекании тел различной формы с использованием уникальной технологии градиентной теплометрии, инвазивной и неинвазивной термометрии, PIV и теневой диагностики и других передовых технологий.

Научный задел

  •  Впервые в трехмерной постановке и реальном времени исследуется обтекание различных тел и теплообмен на их поверхностях;
  • Получены частотные характеристики для местной плотности теплового потока, позволяющие верифицировать результаты численного моделирования;
  • Получены новые данные об интенсификации теплообмена на различных поверхностях.

Используемые ресурсы

Градиентные датчики теплового потока, тепловизоры, PIV комплекс ПОЛИС, теневой прибор ИАБ – 451, информационный комплекс National Instruments;в комплекте с аэродинамической трубой работает парогенератор и другое современное технологическое оборудование.

Проекты

  • Обтекание одиночного цилиндра со стержнями-турбулизаторами и ребрами,
  • исследование теплообмена и обтекания массива с лунками,
  • экспериментальный аэродинамический анализ транспортных средств,
  • исследование аэродинамических сил крылового профиля

Партнеры и заказчики

  • Bosch, ТГК-1,
  • Газпром,
  • Кингисепский машиностроительный завод,
  • Силовые машины,
  • Правительство Ленинградской области

Чем виртуальные испытания лучше аэродинамической трубы?

При разработке F-Pace, Jaguar использовала компьютерную симуляцию для снижения коэффициента волочения и затрат

Производители стали отказываться от испытаний в аэродинамической трубе в пользу технологии компьютерной симуляции для снижения коэффициента волочения.
 
Для этого инженеры моделируют аэродинамику автомобиля без создания физической модели.
 
Технология виртуальной симуляции не только быстрее, но и менее затратная, чем использование аэродинамической трубы, при этом, позволяет достичь лучших результатов.

 
Компания Exa занимается разработкой пакета программ Powerflow, который уже используется ведущими автопроизводителями, включая Tesla, Jaguar Land Rover, BMW, Ford и Volkswagen. Данное ПО использовалось Jaguar при разработке самых аэродинамичных серийных автомобилей — XE и XF, а также F-Pace.
 
XE стал первой моделью от Jaguar, аэродинамика которого была полностью смоделирована в виртуальной среде во время 1200 компьютерных симуляций.
 
ПО от Exa пользуется и Tesla. Генеральный директор Илон Маск установил на следующий год для Model 3 цель по снижению коэффициента волочения до 0,21. Такой показатель вплотную приблизится к Mercedes Benz C-Класс (0,24), BMW 3 Серии (0,27) и XE (0,26).
 
Основной целью для всей индустрии является полный отказ от создания физических прототипов и перейти к непосредственному виртуальному моделированию для проектирования серийных автомобилей.
 
Одним из преимуществ такого подхода является то, что программа сразу выделяет аэродинамические изъяны дизайна, в то время как неудовлетворительные результаты в аэродинамической трубе не дают полной картины.
 
Представитель Exa отметил следующее: «Использование такой технологии обеспечивает более точный анализ показателей в условиях реальной эксплуатации и предоставляет дополнительные рекомендации по улучшению дизайна, что невозможно при использовании традиционных методов».

Как заявляет Exa, точность симуляций Powerflow эквивалентна Cd=0,001. Для сравнения, точность испытаний в традиционной аэродинамической трубе составляет всего Cd=0,003.
 
Разница между виртуальной симуляцией и испытаниями в аэродинамической трубе эквивалентна 5% разнице в расходе топлива.
 
По словам Exa, расхождение результатов испытаний в аэродинамической трубе и показателями при реальной эксплуатации может составлять до 10%.

Виртуальная среда позволяет производителям более быстро разрабатывать аэродинамические элементы с нужными характеристиками.
 
В качестве примера можно привести воздушные завесы, активные заслонки, которые открывают охлаждающие отверстия только при необходимости, аэродинамические накладки, снижающие уровень шума и коэффициент волочения, а также профиль нижней части кузова, повышающий прижимную силу. Теперь начинается борьба за снижение коэффициента волочения до Cd=0,2 для популярных серийных моделей.
 
Пока такой результат наблюдается только у Mercedes Concept IAA (Cd=0,19) и мелкосерийного Volkswagen XL1 (Cd=0,189).
 
Снижение коэффициента волочения: начало
 
Эффективная аэродинамика является основополагающим фактором в автомобильном дизайне, который влияет на расход топлива, выбросы и запас хода.
 
Аэродинамическое сопротивление является мощной силой, увеличение которой происходит на значение скорости в квадрате, поэтому при увеличении скорости в два раза, аэродинамическое сопротивление увеличивается в четыре.
 
С начала XX века производители перешли к максимально обтекаемой форме автомобилей. Дизайнеры пришли к выводу, что при угловатой форме, воздушный поток отделяется в задней части кузова, снижая прижимную силу и, буквально, толкает автомобиль назад.
 
Удлиненный кузов и обтекаемая форма позволяют снизить данный эффект, что демонстрируется в Chrysler Airflow 1934 г. Однако, форма огромной капли непрактична, и в 1936 г. Вунибальд Камм изобрел «Хвост Камма», обрезав заднюю часть капли.
 
Созданный «эффект Камма» препятствует отделению воздушного потока и снижает аэродинамическое сопротивление. Такая особенность сохранилась в современных хэтчбэках, и ее влияние наблюдается в Mercedes Concept IAA и Volkswagen XL1.
 
В 1980-х гг. вышла Audi 100, которая отличалась невероятным для тех времен коэффициентом волочения 0,30, и на сегодняшний день, обтекаемой форме отдают предпочтение все производители.

Pratt and Miller | InnovMetric Software

Решение

В последнее время компания расширила свои возможности развернутого проектирования, установив решение в области 3D-метрологии PolyWorks® от компании InnovMetric Software, полнофункциональный метрологический программный комплекс, который автоматизирует и оптимизирует многие операции, связанные со сбором и сравнением данных измерений с целью разработки. В Pratt & Miller программное обеспечение PolyWorks используется в целях повышения эффективности программы обратного проектирования для ее совместной с General Motors команды Corvette Racing, победителя чемпионата GT-1.

«Программное решение PolyWorks является ключевым элементом нашей программы обратного проектирования; оно позволяет нам быстро оцифровывать модели и вносить проект в наши программы анализа гораздо быстрее, чем раньше. Это позволяет нам быстрее оценить дизайн, чтобы мы могли сразу внести необходимые изменения в конструкцию и быстрее перейти в производство», — сказал Гэри Пратт, вице-президент Pratt & Miller.

На практике инженеры-конструкторы создают глиняную модель детали автомобильного кузова, например, передней панели. Затем модель сканируется при помощи PolyWorks вместе с лазерным щупом FARO Laser Line, установленным на высокоточной измерительной руке Faro Platinum Arm, который собирает данные о размерах со скоростью до 19 200 точек в секунду.

Размерное сканирование глиняной модели выполняется с помощью модуля IMAlign. После сбора данных г-н Соннен загружает их на свою персональную рабочую станцию, где с помощью PolyWorks|Modeler™ создает точную модель детали. Это программное обеспечение может создавать полигональные модели класса A для трех- и пятиосевых фрезерных операций и аэродинамического моделирования.

Одной из особенностей программного обеспечения PolyWorks|Modeler является полнофункциональный набор инструментов для выравнивания. «Я снова воспользуюсь модулем IMAlign, чтобы сделать оптимальное выравнивание нескольких путей сканирования. Затем я экспортирую выровненные пути сканирования в программный модуль IMMerge, чтобы создать полигональную сетку, которая будет графически определять форму отсканированной детали», — сказал г-н Соннен.

На этом этапе он проходит итеративный процесс, комбинируя модели. Затем комбинированная модель импортируется в модуль IMEdit для исправления несовершенно оцифрованной геометрии с использованием процедур заполнения отверстий на плоской поверхности и на основе кривизны. После этого модель переходит к созданию сети кривых и автоматической подгонке поверхностей NURBS. Методология быстрой обработки поверхности обеспечивает оптимизированные и пригодные для использования поверхности NURBS для программы CAD Unigraphics компании Pratt & Miller.

Госконтракты — ЦАГИ

Версия для печати

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2019-081


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Суперкомпьютерная технология расчета аэродинамических характеристик самолетов нового поколения с применением инновационной модели турбулентности и Hi-Fi данных DNS/ LES»

Руководитель проекта: Волков А.В.

Этап № 1

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2019-017


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Полунатурное моделирование критических режимов полета пассажирского самолета и рисков, обусловленных человеческим фактором»

Руководитель проекта: Зайчик Л. Е.

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2018-234


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Исследование источников шума плохообтекаемых тел на малых и больших моделях с целью разработки методов снижения шума шасси самолета»

Руководитель проекта: Копьев В.Ф.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2018-178


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Разработка новых методов определения эффективности экранирования шума силовой установки элементами планера перспективных компоновок самолетов»

Руководитель проекта: Копьев В.Ф.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2018-177


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Экспериментальные и теоретические исследования образования и срыва льда в смешанных условиях обледенения летательного аппарата»

Руководитель проекта: Стасенко А. Л.

Резюме проекта
Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 075-11-2018-175


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Разработка и внедрение технологии проектирования авиационных конструкций с основными силовыми элементами из полимерных композиционных материалов эффективных по критериям прочности и живучести»

Руководитель проекта: Панков А.В.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 14.624.21.0046


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Применение искусственных нейронных сетей в обеспечении безопасности полетов самолетов»

Руководитель проекта: Гайфуллин А.М.

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 14.

628.21.0012
О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Проведение исследований по приоритетным направлениям с участием научно-исследовательских организаций и университетов стран-членов ЕС в рамках многостороннего сотрудничества в программе «Горизонт 2020” на 2018-2020, включая инициативы ЭРА-НЕТ»

Проект: «Разработка технологии безопасного автоматизированного управления траекторией в обеспечение развития концепции интегрированного комплекса авионики беспилотных летательных аппаратов»

Руководитель проекта: Баженов С.Г.

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 14.628.21.0009


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Перспективная композитная конструкция планера регионального самолета нового поколения»

Руководитель проекта: Шаныгин А. Н.

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 14.

628.21.0007
О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Инновационные концепции управления отрывом потока в области стыка пилона с крылом»

Руководитель проекта: Судаков В.Г.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 14.628.21.0006


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Развитие и реализация многомикрофонных методов акустических измерений применительно к исследованиям эффекта интеграции силовой установки с планером самолета»

Руководитель проекта: Копьев Виктор Феликсович.

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 14.628.21.0005


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Разработка вычислительной методологии расчета Турбулентных течений на основе метода «крупных вихрей (LES)», реализованной при помощи численной схемы высокого порядка точности Галеркина с разрывными функциями, и ее тестирование на Индустриальном суперкомпьютере применительно к решению задач воздействия вихревого следа Летательного Дозвукового Аппарата на экологию»

Руководитель проекта: Волков Андрей Викторович.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3
Этап № 4

СОГЛАШЕНИЕ № 14.628.21.0004


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Разработка и реализация методики оптимизации аэродинамики авиационной силовой установки в рамках многодисциплинарной оптимизации третьего поколения и ее применение к задачам оптимизации перспективных летательных аппаратов нового типа»

Руководитель проекта: Анисимов Кирилл Сергеевич.

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3
Этап № 4

СОГЛАШЕНИЕ № 14.628.21.0002


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Проектирование анизогридных композитных конструкций фюзеляжа по условиям устойчивости и закритического деформирования»

Этап № 1
Этап № 2

СОГЛАШЕНИЕ № 14.

625.21.0038
О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Проект: «Разработка методов снижения акустического воздействия самолета на среду с учетом азимутальной неоднородности звукопоглощающих конструкций (ЗПК) в воздухозаборном канале и изменения амплитуды и направленности звуковых вращающихся мод при натекании потока »

Руководитель проекта: Копьев Виктор Феликсович

Этап № 1
Этап № 2
Этап № 3

СОГЛАШЕНИЕ № 14.623.21.0001


О ПРЕДОСТАВЛЕНИИ СУБСИДИИ

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 — 2020 годы»

Мероприятие № 1.1 Проведение исследований, направленных на формирование системы научно-технологических приоритетов и прогнозирование развития научно-технологической сферы

Проект: «Разработка инструментов информационно-аналитической поддержки проведения исследований по приоритетной тематике Космические и транспортные системы и развития деятельности национальной контактной точки Аэронавтика в рамках приоритетного направления Умная, экологичная и интегрированная транспортная система Рамочной программы по научно-технологическому и инновационному развитию Горизонт 2020 в рамках сотрудничества с Европейским союзом»

Этап № 2
Этап № 3
Этап № 4
Этап № 5
Этап № 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 14.

740.11.1072

Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

Мероприятие № 1.2.2: Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук

Проект: «Разработка методов создания высокоэффективных противообледенительных систем на основе сочетания супергидрофобных наномодифицированных поверхностей, устройств их обогрева и сдува жидкой пленки»

Руководитель проекта: Кашеваров Алексей Васильевич (ФГУП «ЦАГИ»)

Этап № 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 02.740.11.0873

Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

Тема: «Метод численного решения нестационарной задачи обтекания крыла с выпущенной механизацией вязким турбулентным потоком реального газа на критических и закритических углах атаки».

Руководитель проекта Босняков Сергей Михайлович (ФГУП «ЦАГИ»)

Аннотация выполненных работ

Аэродинамика в строительстве — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

17 апреля 2015 года

На территории Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ ФГБОУ ВПО «МГСУ») завершается строительство аэродинамического испытательного комплекса, специализирующегося на объектах строительства. Об этом новом научно-практическом направлении деятельности университета мы попросили рассказать первого проректора МГСУ Олега Егорычева.

— Олег Олегович, как возникла идея создания аэродинамической трубы для строительно-архитектурной отрасли?

— Идея создания установки или испытательного полигона для физического моделирования воздействия воздушных потоков на здания и сооружения появилась достаточно давно. Дело в том, что задачи серьезного моделирования не решаются одним методом. В частности, компьютерное моделирование по своей сути отличается от моделирования физического, поэтому, как правило, используется несколько методик, и желательно — принципиально разных.

В последние годы государство начало направлять целевые средства для формирования современной лабораторно-исследовательской базы, и у нашего Университета появилась практическая возможность реализации этого крайне необходимого проекта.

— В нашей стране есть аэродинамические трубы, предназначенные для решения вопросов строительства?

— В Советском Союзе исследованиям в сфере влияния ветровых потоков на достаточно большие модели (здания и комплексы зданий, большепролетные конструкции мостов, другие инженерные сооружения), конечно, уделялось немало внимания. Были исследования аналитические численные, хотя возможности вычислительной техники тех времен, скажем так, оставляли желать лучшего. По специализированной экспериментальной базе постоянной системной работы, как таковой, не существовало.

— Вы имеете в виду специальные аэродинамические трубы для строительства? Трубы для авиации существуют достаточно давно.

— Конечно, для авиации, автомобильной отрасли, для целей ВПК было построено немало испытательных лабораторий такого рода (в том числе и сверхзвуковых), и накоплен гигантский опыт. В части авиационной аэродинамики СССР и Россия всегда были очень сильны, но строительство и градостроительство — это совсем другая область.

— В чем заключается принципиальное различие?

— Самолеты, автомобили, поезда и т. д. имеют относительно небольшие размеры в сравнении с домами, большепролетными сооружениями, мостами, а тем более, с градостроительными комплексами (городскими районами, микрорайонами и т. д.). На них воздействуют другие воздушные потоки, и дело не только в скорости. Наши большеразмерные модели не летают, но на их поверхностях имеют место существенные изменения потоков воздуха по плотностям, по температуре и т.д. Например, здание высотой 200 м может испытывать нагрузки, весьма различающиеся не только по скорости и направлению ветра, но и по температуре потоков.

Но основное отличие заключается в том, что ветровые потоки вблизи земли состоят из множества вихрей, которые возникают в результате трения воздушных масс о землю, строения, мосты, деревья и т. д. Поэтому на здания воздействует не равномерный поток, а совокупность разнообразнейших вихрей. Приведу простой пример: на фасадах здания МГУ, что на Воробьевых горах, есть несколько мест, где снег всегда летит вверх, что обусловлено наличием устойчивых вихрей, которые формируют воздушный поток. Именно поэтому при постановке эксперимента необходимо воздействовать на модель специально сформированным турбулентным потоком, моделирующим ветровой поток над урбанизированной территорией.

Лейбман Михаил Евгеньевич, проректор по научно-производственной деятельности, заместитель председателя НТС МГСУ:

Аэродинамические трубы, используемые в авиационной промышленности, изначально предназначены для решения совершенно иных задач. Разработчиков авиационной техники интересуют, в первую очередь, аэродинамические процессы, происходящие при обтекании потоком набегающего воздуха твердого тела, например, самолета, летящего на определенной высоте, а мы собираемся моделировать процессы в приземном воздушном слое. Но нужно хорошо понимать, что воздушный поток у земной поверхности совсем не такой, как на высоте 1 километр и более! Поэтому авиационные специалисты стремятся «распрямить» поток в аэродинамической трубе и сделать его ламинарным, а у нас, напротив, — сложнейшая система различных аэродинамических сопротивлений, позволяющих моделировать приземный турбулентный поток, «разбитый» на множество вихрей. Более того: в рабочей зоне нашей трубы мы сможем моделировать особенности фонового ветрового режима конкретного района — задача крайне непростая и очень интересная!

— Вы собираетесь строить район в миниатюре?

— Нет, конечно! Существуют специальные методы, объединенные в теорию подобия, позволяющие с достаточной точностью моделировать ветровой поток, не прибегая к строительству точной копии реально существующей застройки.

Основная задача трубы как раз и заключается в том, чтобы сформировать «правильный» поток. Для понимания сложности этой задачи скажу, что объем, в котором располагается поворотный круг с испытываемой моделью, имеет размеры 3×4×2,5 м, а для того, чтобы «закрутить» поток так, как нужно, предназначена рабочая зона — участок трубы длиной 18,9 м, в котором размещаются специальные аэродинамические сопротивления. Методика измерений тоже чрезвычайно важна, но если поток сформирован неправильно — оценить реальное воздействие ветра на объект не получится, какой бы высокой ни была точность измерений.

Наша аэродинамическая труба построена по кольцевой схеме. Размеры рабочей зоны 18,9×4×2,5 м, максимальная скорость потока — до 30 м/с. Эта цифра выбрана не случайно. Известно, что скорость ураганного ветра может достигать 40 м/с, но на суше ветра свыше 30 м/с случаются крайне редко. Кроме того, для физического моделирования нет необходимости разгонять поток до ураганных скоростей. Перед нами не стоит задача разрушить макет, а разрушит ли ураган реальный объект, модель которого мы испытываем, — можно понять на испытаниях в аэродинамической трубе при существенно меньших скоростях.

— Исследования воздушных потоков относятся скорее к аэродинамике, чем к строительству. Вы вторгаетесь в чуждую отрасль науки?

— Все, что я рассказывал о свойствах и поведении воздушных потоков, в частности, и газов вообще — тематика, конечно, не совсем строительная. Можно говорить, что это относится больше к механике сплошной среды, к классической аэродинамике или к вихревой аэродинамике, но суть заключается в том, что мы должны не просто правильно сформировать поток. Мы должны еще правильно размещать модели и правильно измерять интересующие нас параметры. Вот именно здесь скрыта собственно строительная часть! Что нужно поместить в эту трубу, и какие параметры померить — вопросы очень непростые. Необходимо понимание того, как проектируются здания, на что следует обратить особое внимание, где расположены узлы, которые могут повлиять на устойчивость сооружения — для этого необходимы специалисты, досконально разбирающиеся во всех аспектах строительства и градостроительства.

— Какие параметры могут исследоваться в аэродинамической трубе?

— В первую очередь, устойчивость, динамические нагрузки: выдержит–не выдержит, упадет–не упадет, как будет колебаться, поведение ограждающих конструкций, теплофизика. Дело в том, что все здания представляют собой динамические конструкции, они «дышат». В частности, наше здание оборудовано очень серьезной системой мониторинга, которая функционирует уже три года, и мы знаем, что сейчас оно «гуляет» примерно на 50 мм, а в сильный ветер — до 200 мм. Эти величины находятся в расчетном диапазоне, и ничего страшного в этом нет. Амплитуда колебаний верхушки Останкинской телебашни достигает 7 м, а максимальное теоретическое отклонение вершины при максимальных расчетных скоростях ветра — 11,65 м.

— За рубежом исследованиям в этой области уделяли больше внимания?

— Экспериментальные установки такого рода и на Западе появились не так давно. Первые аэродинамические трубы для испытания архитектурно-строительных объектов, которые у них, кстати, называются не трубами, а тоннелями, были созданы всего лет 25–30 назад. Сейчас их достаточно много. Помимо занятий высокой наукой они решают и вполне утилитарные задачи, отвечая на очень конкретные вопросы градостроительного, строительного и экологического характера.

Поддаева Ольга Игоревна, руководитель Учебной научно-производственной лаборатории по аэродинамическим и аэроакустическим испытаниям строительных конструкций (УНПЛ ААИСК), начальник Центра управления научной и инновационной деятельностью (ЦУНИД), доц. каф. «Теоретическая механика и аэродинамика», к.т.н.:

Аналогичные испытательные комплексы есть, например, в Техническом университете Мюнхена — TUM (Германия), Политехническом университете Милана — PTdM (Италия), а также в филиале Научно-технического центра по строительству в Нанте — CSTB (Франция). Но в России это первая и пока единственная труба для испытания строительных конструкций, имеющая в рабочей зоне то самое расстояние 18,9 м, которое достаточно для моделирования приземного вихревого потока. Европейские специалисты помогали нам советами, но проектировали мы своими силами, а изготавливалось оборудование на заводе в Тольятти. Нас очень интересовал международный опыт, поскольку мы увеличиваем активность взаимодействия с международным академическим сообществом в части исследований, стажировок и т.д.

— Для каких исследований предназначена аэродинамическая труба МГСУ?

— Следует отметить, что мы не «зацикливаемся» только на физическом моделировании. В МГСУ достаточно хорошо развито направление численного моделирования с помощью существующих или адаптированных программных пакетов. Аэродинамическая труба предоставляет нам дополнительные возможности изучения проблемы с разных позиций, но далеко не все объекты нуждаются в обязательной продувке. Существуют решенные типовые задачи, где очень хорошо показывают себя математические методы, а есть объекты, требующие именно физических исследований.

К числу классических задач физического моделирования в строительно-архитектурной области можно отнести испытания моделей мостов и других большепролетных конструкций, высотных зданий и прочих уникальных сооружений. Дело в том, что даже самые совершенные численные методы нуждаются в использовании определенных поправочных коэффициентов, и зачастую после физического моделирования приходится пересматривать эти математические модели, поскольку результаты далеки от реальности.

Есть и другие не менее интересные градостроительные задачи, такие, например, как влияние подземных транспортных тоннелей на экологию городской среды. Поверьте, это совсем не пустой вопрос! В ряде европейских городов до принятия окончательного решения по ориентации входа и выхода тоннеля проводилось очень серьезное физическое и численное моделирование, позволяющее оценить распределение воздушных потоков и определить уровень негативного влияния «выхлопов» из тоннеля на близлежащие кварталы (в том числе и с учетом возможных террористических актов и экологических катастроф). Известны случаи, когда после проведения такого анализа выезд из тоннеля разворачивали почти на 90º и направляли в сторону русла реки, поскольку именно там плотность населения минимальна, а, следовательно, минимальны и прогнозируемые потери при разного рода аварийных ситуациях.

Изучение проблемы пространственного распространения вредных выбросов промышленных предприятий, крупных транспортных магистралей и т.п. — задача не только эколого-градостроительная, но и климатическая. Это очень интересная область, и во всем мире такие задачи стремятся моделировать с помощью подобных установок. При этом в большинстве случаев заказчиком исследований выступают не строительные организации, а территориальные субъекты или крупные корпорации, которые стремятся понять, как их деятельность повлияет на экологическую ситуацию в конкретном регионе.

Есть и куда более приземленные, но, тем не менее, очень важные вопросы. Приведу простой пример: на территории существующей застройки возводится дом, в результате чего резко меняется аэродинамическая ситуация и, как следствие, комфортность среды. Люди порой просто-напросто не могут открыть дверь в подъезд из-за изменившегося ветрового потока! Или постоянно дующий ветер формирует на локальном участке снежный занос высотой 2-3 метра. Вроде и снегопады не слишком обильные, и ветер не сильный, но направление воздушного потока таково, что создаются заносы, с которыми снегоуборочная техника оказывается не в состоянии справиться! Это всё примеры из реальной жизни, и эти задачи можно успешно решать, в том числе и с помощью методов физического моделирования.

Еще одна очевидная область исследований — испытания строительных объектов на сопротивляемость, динамическую устойчивость, энергоэффективность ограждающих конструкций и т.д. В данном случае может идти речь о снижении стоимости объекта. Такие испытания позволяют не закладывать избыточную прочность здания, которая влечет за собой удорожание стоимости фундамента и несущих конструкций, но практического смысла не имеет. А по энергоэффективности: у нас появляется возможность детально учесть охлаждающее воздействие воздушных потоков на здание и скорректировать решение по утеплению ограждающих конструкций.

Дуничкин Илья Владимирович, с.н.с. УНПЛ ААИСК, доц. каф. «Проектирование зданий и градостроительство», к.т.н.:

Для России эта аэродинамическая труба фактически является технологическим прорывом в сфере строительства, архитектуры и градостроительства. Мы создаем уникальный комплекс, на котором можно будет проводить эксперименты, беспрецедентные по своей значимости. В частности, до сих пор ниша экологического аудита была неполной именно из-за того, что при попытке сформировать устойчивую архитектуру у проектировщиков не было достаточной информации для принятия правильных решений. И эту информацию можно будет получить как раз при помощи нашего строящегося комплекса. Новая аэродинамическая испытательная установка будет востребована в научно-прикладной части экспериментального проектирования уникальных объектов, а также объектов, связанных с «Зеленой архитектурой».

— Есть ли необходимость продувки высотных зданий в аэродинамической трубе?

— Высотные здания, как один из видов уникальных зданий, требуют пристального изучения, в особенности с точки зрения воздействия вихрей, потому что нередки случаи, когда вместо ветрового напора на поверхности возникает зона отрицательного давления. Как известно, в строительстве подавляющее большинство ограждающих конструкций (остекление, панели и т.п.) рассчитываются на сопротивление давлению, а на отрыв — нет. Происходит разрушение ограждающих конструкций на некоторых высотных объектах за гораздо более короткий срок, чем предусмотрено проектом. И не потому, что их плохо закрепили, а потому, что при проектировании не было полного понимания того, какому воздействию они будут подвергаться в процессе эксплуатации.

Но мало исследовать модель того или иного здания или сооружения. Необходимо сертифицировать отработанные методики, позволяющие с высокой степенью точности рекомендовать конкретные проектные решения.

— Ваша цель, как Национального исследовательского университета, заключается в выработке методик или в решении конкретных задач?

— Решение конкретных задач и выработка методик на основе этих решений. Зарубежный опыт и передовые решения не могут быть на 100% перенесены на нашу территорию, потому что они разрабатывались для других объектов, построенных из других материалов и предназначенных для эксплуатации в других климатических зонах. И это нормально! Все страны производят свои материалы и производят их по-своему. Несмотря на наличие более или менее унифицированной нормативной международной базы существуют и национальные стандарты, учитывающие исторические, производственные, сырьевые и прочие национальные особенности.

— Строительство испытательного стенда входит в завершающую стадию. Какие исследования вы планируете осуществить после введения в строй этой уникальной аэродинамической трубы?

— В планах на будущий год стоит проведение натурных испытаний. Мы собираемся оборудовать высотный корпус нашего комплекса МГСУ необходимым количеством датчиков, которые будут измерять не только динамику его колебаний, но и воздействие воздушного потока (скорость, температура и прочее). Одновременно мы будем моделировать данную ситуацию на компьютере и в аэродинамической трубе, что позволит рассматривать задачу с трех сторон: что в реальности происходит с конкретным зданием, что показывают математические программные пакеты и что показывает физическое моделирование. Физическое моделирование моделей зданий позволяет получить точные результаты, однако окончательную картину важно сопоставить с замерами на реальном объекте. Кроме того, мы намереваемся серьезно заняться исследованиями экологической обстановки внутри урбанизированных территорий, используя результаты этих исследований.

Мы не собираемся останавливаться на достигнутом. Еще одна тема, востребованность которой возрастает с каждым днем, — это возобновляемые источники энергии и энергетика урбанизированных территорий. И выбор тут невелик: солнце и ветер, но при грамотном подходе совместное использование ветрогенераторов и солнечных панелей способно дать очень неплохие результаты. Мы пытаемся не только осмыслить эту проблему, но и проверить на практике эффективность современных технологий возобновляемых источников энергии и возможность их применения в условиях крупного мегаполиса. На крыше одного из корпусов МГСУ уже установлена одна ветроэнергетическая установка. Мы собираемся смонтировать еще три установки разных типов для того, чтобы сравнить их эксплуатационные характеристики и на практике оценить реальную эффективность каждого из них в условиях существующей застройки, характерной для крупных российских городов.

По ряду ситуаций может быть получена оценка территории в целом с элементами застройки, могут быть получены рекомендации по размещению ветроэнергетических установок, причем как на зданиях, так и на территории. Кроме того, сейчас уже ставится новая практическая задача по расположению фотоэлектрических элементов. Технологии фотовольтаики активно внедряются в архитектуру, но пока не ясно, в каком режиме они будут эксплуатироваться, как на них повлияет ветровая нагрузка. Там в ряде случаев не учтен ветровой фактор, и некоторые панели просто отрывает ветром. Если фотоэлектрические панели будут разрушаться под воздействием ветровой нагрузки — это будет очень дорогое удовольствие. Поэтому, выходя на решение практических задач, нужно очень четко рассматривать цикл эксплуатации, а необходимые данные можно будет получить, проведя эксперимент в трубе, которую мы сейчас строим.

Поддаева О.И.:

У нас есть Научно-образовательный центр компьютерного моделирования, ряд сотрудников которого занимается численным моделированием аэродинамических и ветровых потоков. Очень интересно сравнить результаты физического эксперимента с численным моделированием, понять, в чем заключаются расхождения, и внести соответствующие коррективы. А если эти данные объединить с проведением натурных экспериментов, то можно получить результаты, близкие к идеальным. Мы планируем разместить на нашем высотном здании специальные датчики и провести этот «тройственный» эксперимент после введения в строй большой аэродинамической трубы.

Мы оценивали мировой опыт в этой области и можем сказать, что он невелик. Такой «тройственный» эксперимент требует очень серьезной подготовки, но сравнение этих трех вариантов позволяет получить максимально приближенную к реальности методику исследования воздействия ветровых нагрузок на здания и распространения ветровых потоков в городской застройке.

Орехов Генрих Васильевич, заместитель руководителя УНПЛ ААИСК, зав. каф. «Использование водной энергии», к.т.н.:

Самое интересное в нашей лаборатории, может быть, даже не только проточная часть и общие размеры строящейся аэродинамической трубы (размеры рабочей зоны 18,9×4×2,5 м, длина оси замкнутого контура — 96 м, внешние габариты 41×21,25×6,91 м, скорость формируемого потока от 0,1 до 30 м/с), а уникальная аппаратура, которая позволяет видеть то, что человеческий глаз увидеть не в состоянии. Это так называемая «Лазерная система цифровой трассерной визуализации», а проще говоря — система визуализации потока, которая дает нам возможность посмотреть, что же происходит при обтекании тех или иных объектов. Это очень важно для решения различных строительных или технологических задач, с которыми нам постоянно приходится сталкиваться.

Область, в которой располагается модель, специальным образом освещается лазерной головкой. Отраженный свет лазера фиксируется двумя уникальными видеокамерами, и после соответствующего обсчета с использованием специальных программ мы получаем картину течения воздушного потока, которая выводится на монитор. Камеры выдают настолько много информации, что продолжительность ее компьютерной обработки исчисляется буквально сутками.

От редакции: МГСУ как Национальный исследовательский университет ведет большую научно-исследовательскую работу по созданию новых строительных технологий и материалов. В следующих номерах мы планируем знакомить читателей журнала с наиболее перспективными инновационными разработками Университета.

ard-center.ru

Полеты в аэротрубе используют как способ реабилитации для детей с ДЦП

Чувство, когда вырастают крылья — примерно так описывают свои ощущения те, кто хоть раз оказался в аэротрубе. Это установка, придуманная как развлечение, оказалась настоящим чудом для детей, которые страдают параличом. С первых дней ограниченные в движении, в полете они буквально обретают новое тело, которое их слушается.

С комбинезоном Артем управляется, как заправский пилот. Еще бы — уже четыре года занимается бодифлаингом — полетами в аэродинамической трубе.

Скорость воздушного потока — 200 км/ч, как прыжок с высоты 4 км. А 9-летние близняшки Маша и Ксюша в таких условиях танцуют фигурами высшего пилотажа.

Трудно поверить, но все эти пируэты выполняют дети с диагнозом ДЦП. Парашютисты Санкт-Петербурга семь лет назад отдали им целый тренировочный комплекс. Занятия один раз в неделю и только один час. Но результаты ошеломляющие. Артем, например, вообще не мог ходить без посторонней помощи, а теперь мама отпускает его в школу на велосипеде.

«У нас большой прогресс, мы поехали на велосипеде двухколесном, на самокате, стали кататься и делаем трюки», — рассказывает мама Артема Наталья Онуфриева.

Сейчас бодифлаингом занимаются уже 15 детей. Петербургскую методику признали успешной: мозг стремительно ищет новые способы опоры, ориентации. Тренируется вестибулярный аппарат.

«Ребенок неправильно ходит, ставит ручки, ножки и привыкает к этому. Мы уходим от гравитации, и 60% массы тела снимается, ощущения тела другие», — отмечает тренер-реабилитолог Марина Иванова.

Артем и Саша, Ксения и Мария работают в парах уже не как пациенты, а на уровне профессиональных спортсменов. На выходе из трубы скорее анализируют ошибки, чем делятся эмоциями.

Мамы перестали волноваться, но до сих пор не могут поверить, что их особые дети летают. 

Этот опыт решили распространить по регионам. Активисты «Общероссийского народного фронта» уже подготовили площадки в Москве, Воронеже и Челябинске.

«Наша цель, так как я практик, я мама с ребенком-инвалидом, с ДЦП, — вместе с тренером совершать определенные упражнения. Все, конечно, зависит от индивидуальных особенностей ребенка, на что он способен и что он может выполнить, но в любом случае это поможет ребенку в физическом и умственном развитии», — отмечает куратор проекта ОНФ «Летай со мной» Екатерина Иноземцева.

Проект называют «Летай со мной» и призывают присоединиться к нему реабилитационные центры и некоммерческие объединения, чтобы аэрозанятия для особых ребятишек стали доступны и бесплатны по всей стране.

Бесплатное программное обеспечение

+ Только текстовый сайт
+ версия без Flash
+ Связаться с Glenn

The banner includes a Meatball logo at the left, the name of the page in the center, and Glenn Research Center at the right.»>

Бесплатное программное обеспечение
Гленн

Исследования
Центр

Стремясь стимулировать практическое, основанное на запросах обучение естествознанию и математике, Исследовательский центр NASA Glenn Research разработал серию интерактивных компьютерных программ. для студентов.Все программы представляют собой Java-апплеты, которые запускаются в вашем браузере онлайн, через Всемирная паутина. Программы также можно загрузить на свой компьютер, чтобы вы могли использовать их без быть в сети. Программы находятся в общественное достояние и постоянно модифицируются и обновлено на основе вашего ввода.

Мы также разработали серию руководств для начинающих, которые сопровождать каждый из пакетов программного обеспечения, чтобы объяснить естественные науки и математику.Вы можете получить доступ к руководствам для начинающих на сайте внизу этой страницы. И для учителей , мы разработали почти 200 виды деятельности для проверки знания студентом материала. Эти мероприятия для каждого класса были разработаны учителями во время летних семинаров и соответствуют науке и математические стандарты. Мы хотели бы знать, используете ли вы какие-либо из этих тренажеров, занятий или сопровождающие руководства для начинающих.Пожалуйста, сообщите [email protected] о любом опыте использования этих продуктов.

Щелкните значок ниже, чтобы получить дополнительную информацию об основных программах.

FoilSim III: (80 КБ) FoilSim III вычисляет теоретическую подъемную силу и сопротивление аэродинамических поверхностей различных форм. Пользователь может управлять формой, размером и наклоном аэродинамического профиля и атмосферные условия, в которых летит профиль.В программу входит модель сваливания аэродинамического профиля, модель марсианина. атмосферу и возможность указать различные жидкости для сравнения подъемников. Программа имеет графический и числовой вывод, включая интерактивный зонд. который вы можете использовать для исследования деталей обтекания профиля.
ДвигательSim: (455KB) EngineSim — симулятор который моделирует конструкцию и испытания реактивных двигателей.Программа работает в двух режимах: Design Mode. или туннельный тестовый режим. В режиме дизайна вы можете изменять переменные дизайна, в том числе условия полета, объем двигателя, характеристики впуска, турбомашина производительность компрессора и турбины, производительность камеры сгорания или горелки, или производительность сопла. Для турбовентиляторного двигателя также можно изменять вентилятор производительность и коэффициент байпаса. Когда у вас есть дизайн, который вам нравится, вы может переключиться в режим Tunnel Test Mode, имитирующий испытание реактивного двигателя на испытательном стенде.Затем вы можете изменить испытательную высоту, скорость полета и установка дроссельной заслонки. Несколько существующих движков также смоделированы в EngineSim.
TunnelSim: (111 КБ) Использование TunnelSim апплета, студенты узнают больше об аэродинамике аэродинамических труб, изменив форма и условия потока через туннель. Эту программу можно использовать для предварительного проектирования. открытой возвратной аэродинамической трубы.Скорости ограничены низкими дозвуковыми режимами и программой предупреждает ученика о высокой скорости потока и возможном расслоении в диффузоре.
Компьютерные программы бакалавриата: Вот группа программ Java, которые были разработаны, чтобы помочь студенты бакалавриата изучают основы аэродинамика и силовая установка. Существуют программы для решения течений через ударные волны. и расширительные вентиляторы, поток через пересекающиеся и отраженные толчки, и свойства в областях изоэнтропического течения.Также есть специальные версии EngineSim, FoilSim и TunnelSyS для студентов.
TunnelSys: (245 КБ) Использование TunnelSys апплет, студенты узнают о процессе тестирования в аэродинамической трубе. TunnelSys — это состоит из трех программ, имитирующих конструкцию, испытания в аэродинамической трубе и постобработку. данных в аэродинамической трубе.Существуют отдельные апплеты для частей проектирования и тестирования, которые проиллюстрировать детали геометрии и методов испытаний в туннеле. Есть версия приложения TunnelSys, который позволяет трем студентам работать в команде, проектируя и испытывая крыло самолета. в виртуальной аэродинамической трубе. С помощью приложения студенты могут сохранять результаты своих дизайнов. и тестирование для вывода файлов.
RangeGames: (487 КБ) Эта программа представляет собой множество математических и физических задач с множественным выбором, связанных с самолетами. представление.Студент может выбрать один из нескольких типов самолетов и должен отвечать на вопросы о дальности, расходе топлива, ускорении, скорости и расположение самолета при взлете. RangeGames может записывать ваши ответы для оценки учителей, или вы можете просто играть в свое удовольствие.
RocketModeler: Эта программа позволяет спроектировать и изучить полет модели ракеты. Вы можете варьировать размер ракеты, количество плавников и материалы, из которых построена ракета. Вы можете выбрать одну из множества доступных моделей ракетных двигателей и испытать полет. ваша ракета на компьютере. Программа вычисляет устойчивость вашего дизайна и траектория полета. Выходные данные включают максимальную высоту, которую достигает ракета. Затем вы можете сравнить расчетные и фактические характеристики вашей модели ракеты.
KiteModeler: Эта программа позволяет проектировать и изучать полет воздушного змея.Вы можете выбрать один из пяти различных типов воздушных змеев, а затем варьировать длина, ширина и виды материалы, из которых изготовлен воздушный змей. Затем вы обрезаете кайт, задав длину уздечки и хвоста и положение узла крепления контрольной лески к уздечке. Наконец, вы тестируете полет свой кайт на компьютере, установив скорость ветра и длину контрольной лески. Программа вычисляет аэродинамические силы, вес и устойчивость вашей конструкции и форма контрольной линии, поскольку она провисает под собственным весом.Выходные данные включают максимальную высоту, которую достигает кайт. Затем вы можете сравнить расчетные и фактические характеристики вашего кайта.
Звуковая волна: Использование SoundWave апплет, студенты узнают о звуках и о том, как они передаются по воздуху. «Жук» издает звук, который улавливается микрофоном. Звуковые волны анимированы, чтобы вы могли видеть, как передается звук.Вы можете перемещать жука и изменять его скорость, что демонстрирует эффект Доплера. изменения частоты для движущегося источника звука. Вы можете заставить жук двигаться быстрее чем скорость звука, чтобы увидеть образование волн Маха через поток.
Футбол НАСА: Использование SoccerNASA апплет, студенты узнают об аэродинамике, контролируя условия футбольный удар.Футболисты могут «согнуть» мяч, если летят мимо много вращать мяч. В симуляции можно попробовать забить на пенальти, штрафной или угловой удар. Вы можете варьировать скорость мяча, крутить на попадание мяча на поле для выполнения штрафного удара, а также расположение и погодные условия на стадионе. Все эти условия влияют на полет мяча. Программа рассчитывает трехмерную траекторию полета. мяча, когда вы пытаетесь забить гол.
CurveBall: (39 КБ) Использование CurveBall апплета, студенты узнают больше об аэродинамике, контролируя условия бейсбольное поле высшей лиги. Вы можете варьировать скорость подачи, вращение на мяч, точка выброса и расположение стадиона, которое влияет на атмосферный условия и количество кривой на шаре.Программа рассчитывает мячи и удары и сообщает вам, как далеко ваше поле проходит от центра тарелки.
HitModeler: Использование HitModeler апплета, студенты узнают больше об аэродинамике, управляя условиями полета битый бейсбол. Вы можете изменять скорость и угол выхода мяча из бита, направление и сила ветра, а также расположение и погодные условия на стадионе, которые влияют на атмосферный условия и величина сопротивления мячу.Программа рассчитывает траекторию мяча, когда вы пытаетесь сделать хоумран.
Райт 1901 Аэродинамическая труба: (753KB) Использование аэродинамической трубы Wright 1901 апплет, студенты узнают об истории испытаний в аэродинамической трубе. В 1901 году братья Райт построили небольшую аэродинамическую трубу, в которой провели подробные испытания 35 различных моделей крыльев. Модели были испытаны на двух весах для определения коэффициентов подъемной силы и сопротивления крыльев. как функция угла атаки.С помощью программного обеспечения вы можете продублировать все тесты братьев. используя те же процедуры, что и братья. Процесс требует записи данных и выполнения тригонометрические вычисления для сведения данных к графикам производительности. 35 моделей сгруппированы для проведения различных параметрических исследований эффектов развала крыла, отношения апсекта, законцовки крыла конструкции и количества крыльев по коэффициенту аэродинамического сопротивления.
Аплет атмосферы: Эта программа позволяет вам изучить, как давление, температура и плотность изменяться через атмосферу. Вы можете изучить атмосферу Земли или Марса. Поскольку скорость звука зависит от атмосферного газа и температуры, вы можете также выводит местную скорость звука и число Маха для выбранного самолета. скорость. Вы можете ввести выбранную высоту или изменить высоту с помощью слайдер самолета.
Программа GasLab: Вот группа компьютерных анимаций, которые были созданы, чтобы помочь школьники-химики знакомятся с основами газового законодательства и уравнение состояния.Состояние газа определяется давлением, температура, масса и объем газа. Программа позволяет исправить два из этих переменных и наблюдайте за соотношением двух других переменных, изменяя стоимость одного из них.

Навигация ..


Руководство для начинающих Домашняя страница
Руководство по аэродинамике для новичков
Руководство по двигательной установке для новичков
Руководство по аэродинамическим трубам для новичков
Руководство по моделированию ракет для новичков
Руководство по аэродинамике сжатых сред для новичков
Руководство по воздушным змеям для новичков
Домашняя страница футбола НАСА
Домашняя страница бейсбола НАСА
Аэрокосмические ресурсы

Wind Tunnel Загрузки

«>

Wind Tunnel Загрузки
Гленн

Исследования
Центр

Вот группа программ Java, которые были разработаны, чтобы помочь студенты бакалавриата инженерных специальностей.Эти программы охватывают основы строительство и испытания в аэродинамической трубе. Значок в верхней части каждого раздела примет вы перейдете на веб-страницу, содержащую моделирование аэродинамической трубы. Веб-страница предполагает, что вы понимаете работу программы и содержит только апплет и пара гиперссылок на дополнительные страницы, описывающие наука и математика, лежащие в основе каждой программы, а некоторые дополнительные инструкции по работе с программой. Связанные страницы загрузка в ваш браузер займет немного больше времени. Если вы будете следовать инструкциям, приведенным ниже, вы можете скачать копию каждой программы на свой компьютер и после этого вы можете запускать программы в автономном режиме.

Все загруженные программы на этой странице хранятся в формате «.zip». формат. Вам нужно будет использовать программу «WinZip» для «извлечения» файлов из «*.zip «. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите только серое поле при попытке запустить апплет или приложение.


TunnelSim — открытый возврат помогает спроектировать аэродинамическую трубу с открытым возвратом. Программа решает уравнение неразрывности для геометрия, которую вы указываете с помощью ползунков и полей ввода. Анализ ограничен несжимаемые, невязкие, одномерные потоки, и программа предупреждает пользователя, если угол диффузора превышает критерий разделения (> 7 градусов), или если скорость на любом участке туннель превышает 300 миль в час.Расчеты производятся в английских или метрических единицах.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии TunnelSim — Open Return:

  1. Загруженный файл в формате .ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию апплет
  3. Перейдите в каталог, в котором у вас сохраните файл .ZIP и «распакуйте» все файлы.
  4. Щелкните Tuno. html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

Райт — Аэродинамическая труба 1901 г. представляет собой моделирование аэродинамической трубы, использованной братьями Райт в 1901 году для получения проектных данных. для своих самолетов.Осенью 1901 года брат пробил их аэродинамическую трубу и обследовал более 200 разные конструкции крыла. Они отобрали 35 крыльев для детального тестирования, получения коэффициентов подъемной силы и сопротивления. используя весы собственной конструкции. С помощью этого программного обеспечения вы можете дублировать все братья Райт подробные тесты с использованием той же процедуры, что и они. Есть две версии симулятора: та, что требует, чтобы вы уменьшили и построили график данных; другая, более современная версия, генерирует графики производительности.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии апплета Wright 1901 Wind Tunnel

  1. Загруженный файл в формате .ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию старый апплет
  3. Нажмите Здесь можно скачать копию современный апплет
  4. Перейдите в каталог, в котором у вас хранил.ZIP-архив и «распакуйте» все файлы.
  5. Щелкните Tunl.html, чтобы увидеть старый апплет или Tunnel.html в современном апплете чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

TunnelSys — Дизайн тренажер для конструирования модели крыла самолета. Вы в интерактивном режиме изменить хорду, размах, развал, толщину крыла и программа генерирует геометрию. Геометрия отображается в трехмерном проекция и как инженерный рисунок. Для приложения TunnelSys вывод из Проектная программа становится исходным материалом для программы испытаний в аэродинамической трубе. Для TunnelSys Апплет, дизайн иллюстрирует многие из переменных дизайна, описанных на веб-страница с геометрией крыла.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии TunnelSys Design Applet:

  1. Загруженный файл в формате .ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию апплет
  3. Перейдите в каталог, в котором у вас хранил. ZIP-архив и «распакуйте» все файлы.
  4. Щелкните Geom.html. для запуска браузера и загрузки TunnelSys — Design программа-драйвер.

Существует даже более мощная версия TunnelSys — Design , которая доступна для очень опытные пользователи. Эта программа представляет собой приложение Java, а не апплет. Он работает автономно, и на вашем компьютере должна быть установлена ​​Java, чтобы запустить эту программу.Главное преимущество этой программы в том, что она может читать и записывать файлы на свой компьютер. Это часть пакета приложения TunnelSys. Вы также можете сохранить текущий дизайн в файл «Сохранить». На следующем сеансе вы можете прочитать информацию о файле «Сохранить» обратно в запрограммируйте и продолжите свой дизайн.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии TunnelSys Design Application:

  1. Установите копию Java 1. 1.8 (и выше) Язык программы JDK на вашем компьютере. Это программное обеспечение доступно бесплатно от Sun Microsystems.
  2. Загруженный файл в формате .ZIP. которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  3. Нажмите Здесь можно скачать копию Версия 1.0h, приложение для проектирования TunnelSys
  4. Перейдите в папку, где у вас хранил.ZIP-архив и «распакуйте» все файлы. Запомните название этой папки.
  5. Файл «DesignManual» можно распечатать, чтобы вы в запуске и эксплуатации программы.
  6. Откройте окно DOS. Введите «java -cp (путь к папке) Дизайн», чтобы запустить приложение. Вы можете изменить размер окна по своему желанию.

TunnelSys — туннельный тест тренажер для испытания модели крыла самолета в аэродинамической трубе. Вы в интерактивном режиме изменить условия в туннеле, включая скорость, давление и угол наклона атака модели. Программа рассчитывает подъемную силу, создаваемую моделью. и распределение поверхностного давления. Вы можете интерактивно исследовать поле потока вокруг модель и можете выбирать из множества техник визуализации потока. Для приложения TunnelSys выходные данные программы туннельного тестирования становятся входными данными для программа постобработки.Для апплета TunnelSys программа туннельного тестирования иллюстрирует многие из Методика испытаний описана на веб-странице в аэродинамической трубе.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки собственной копии TunnelSys Tunnel Test Applet:

  1. Загруженный файл в формате . ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию апплет
  3. Перейдите в каталог, в котором у вас сохраните файл .ZIP и «распакуйте» все файлы.
  4. Щелкните Wtest.html. для запуска браузера и загрузки TunnelSys — Tunnel Test программа-драйвер.

Существует даже более мощная версия TunnelSys — Tunnel Test , которая доступна для очень опытные пользователи.Эта программа представляет собой приложение Java, а не апплет. Он работает автономно, и на вашем компьютере должна быть установлена ​​Java, чтобы запустить эту программу. Главное преимущество этой программы в том, что она может читать и записывать файлы на свой компьютер. Это часть пакета приложения TunnelSys. Вы также можете сохранить свои текущие результаты в файл «Сохранить», а затем обработать данные. что вы создали.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии TunnelSys Tunnel Test Application:

  1. Установите копию Java 1.1.8 (и выше) Язык программы JDK на вашем компьютере. Это программное обеспечение доступно бесплатно от Sun Microsystems.
  2. Загруженный файл в формате .ZIP. которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  3. Нажмите Здесь можно скачать копию Версия 1.0j, приложение для тестирования туннелей TunnelSys
  4. Перейдите в папку, где у вас хранил. ZIP-архив и «распакуйте» все файлы. Запомните название этой папки.
  5. Файл «TestManual» можно распечатать для помощи вы в запуске и эксплуатации программы.
  6. Откройте окно DOS. Введите «java -cp (путь к папке) Tunnel», чтобы запустить приложение. Вы можете изменить размер окна по своему желанию.

TunnelSys симулятор для проектирования, тестирования и анализа характеристик аэродинамической трубы. модель крыла самолета.TunnelSys объединяет три компьютерные программы, дизайн и программы испытаний в аэродинамической трубе, которые были описаны выше, и постобработка программа для построения результатов испытаний в аэродинамической трубе. С программой постобработки вы можете сравнить результаты нескольких тестов в аэродинамической трубе. Для приложения TunnelSys вывод из программа проектирования становится входом в программу испытаний в аэродинамической трубе и выходом из тестовая программа становится входом в программу постобработки.Выходные файлы должны быть сохранены на компьютере пользователя. Для апплета TunnelSys существует начальная программа переключения, которая вызывает три обрабатывает программы и предоставляет индикатор состояния.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура загрузки вашей собственной копии апплета TunnelSys:

  1. Загруженный файл находится в формате.Формат ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию апплет
  3. Перейдите в каталог, в котором у вас сохраните файл . ZIP и «распакуйте» все файлы.
  4. Щелкните Sys.html. для запуска браузера и загрузки TunnelSys программа-драйвер.

Существует даже более мощная версия TunnelSys , доступная для очень опытные пользователи. Эта программа содержит три приложения Java, а не апплет. Они работают автономно, и на вашем компьютере должна быть установлена ​​Java, чтобы запустить эти программы. Главное преимущество программы в том, что она может читать и записывать файлы на свой компьютер.Три студента могут запускать одну из программ и передавать информацию между собой. для моделирования процесса системного проектирования, участвующего в испытаниях в аэродинамической трубе.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии приложений TunnelSys:

  1. Установите копию Java 1. 1.8 (или выше) Язык программы JDK на вашем компьютере.Это программное обеспечение доступно бесплатно от Sun Microsystems.
  2. Загруженные файлы в формате .ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  3. Нажмите Здесь можно скачать копию Версия 1.0h, приложение для проектирования TunnelSys
  4. Перейдите в папку, где у вас хранил.ZIP-архив и «распакуйте» все файлы. Запомните название этой папки.
  5. Файл «DesignManual» можно распечатать, чтобы вы в запуске и эксплуатации программы.
  6. Откройте окно DOS. Введите «java -cp (путь к папке) Дизайн», чтобы запустить приложение. Вы можете изменить размер окна по своему желанию.
  7. Нажмите Здесь можно скачать копию Версия 1. 0j, Приложение для тестирования туннелей TunnelSys
  8. Перейдите в папку, где у вас сохраните файл .ZIP и «распакуйте» все файлы. Запомните название этой папки.
  9. Файл «TestManual» можно распечатать для помощи вы в запуске и эксплуатации программы.
  10. Откройте окно DOS. Введите «java -cp (путь к папке) Tunnel», чтобы запустить приложение.Вы можете изменить размер окна по своему желанию.
  11. Нажмите Здесь можно скачать копию Версия 1.0j, приложение постобработки TunnelSys
  12. Перейдите в папку, где у вас сохраните файл .ZIP и «распакуйте» все файлы. Запомните название этой папки.
  13. Файл «ProcessManual» можно распечатать, чтобы вы в запуске и эксплуатации программы.
  14. Откройте окно DOS. Введите «java -cp (путь к папке) Процесс», чтобы запустить приложение. Вы можете изменить размер окна по своему желанию.

УВЕДОМЛЕНИЕ ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ:
Это программное обеспечение является общественным достоянием. Его можно свободно копировать и используется в некоммерческих продуктах, при условии надлежащего упоминания автора дано.НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПЕРЕПРОДАЕТСЯ. Если вы хотите использовать программное обеспечение для коммерческих продуктов свяжитесь с автором.

В США авторские права не заявлены. Государства в соответствии с разделом 17 Кодекса США. Это программное обеспечение предоставляется «как «без каких-либо гарантий, явных, подразумеваемых, или предусмотренные законом, включая, помимо прочего, любую гарантию того, что программное обеспечение будет соответствовать спецификациям, любым подразумеваемым гарантиям коммерческой ценности, пригодности для определенной цели и свободы от нарушения и любые гарантии, что документация соответствовать программе или любой гарантии, что программное обеспечение будет без ошибок.

НАСА ни при каких обстоятельствах не несет ответственности за любые убытки, включая, помимо прочего, прямые, косвенные, особые или косвенные убытки, возникшие в результате или в результате каким-либо образом связанным с этим программным обеспечением, независимо от гарантии, договор, деликт или иное, независимо от того, была ли травма понесена физическими лицами, имуществом или иным образом, и независимо от того, была ли потеря возникли в результате или возникли в результате использования программного обеспечения или услуги, предоставляемые по настоящему Соглашению.


Навигация ..


Руководство для начинающих Домашняя страница
Руководство по аэродинамическим трубам для новичков
Руководство по аэродинамике для новичков
Руководство по двигательной установке для новичков
Руководство по аэродинамике сжатых сред для новичков
Руководство по моделированию ракет для новичков
Руководство по воздушным змеям для новичков
Бесплатное программное обеспечение
Аэрокосмическая деятельность и уроки
Аэрокосмические ресурсы

Загрузки интерактивной программы

The banner includes a Meatball logo at the left, the name of the page in the center, and Glenn Research Center at the right.»>

Загрузки интерактивной программы
Гленн

Исследования
Центр

НАЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И НАУЧНЫЕ СТАНДАРТЫ
RocketModeler, KiteModeler, Atmosphere Applet и GasLab соответствуют многим национальным математическим и научным стандартам.

Национальные стандарты математики: Математика как решение задач, Математика как рассуждение, математические связи, алгебра, функции, Геометрия с алгебраической точки зрения, тригонометрия, дискретная математика, Концептуальные основы исчисления, математическая структура.
Национальные научные стандарты: Наука как исследование, Физика Наука, Науки о жизни, Наука и технологии, Наука в личном и социальные перспективы.

RocketModeler III был развит в Исследовательском центре NASA Glenn Research Center, чтобы способствовать практическому обучению на основе запросов по естествознанию и математике. RocketModeler представляет собой симулятор, моделирующий конструкцию и полет модели ракеты. Вы можете изменить переменные дизайна, включая размер и форма корпуса ракеты, киля, носового обтекателя.Вы также можете выбрать разные материалы для каждого компонента. Программа рассчитывает вес ракеты и определяет коэффициент лобового сопротивления по таблице экспериментальных данных. Вы можете выбрать из множества стандартных твердотопливных ракетных двигателей. Программа вычисляет центр тяжести и давление для вашей ракеты и определяет стабильность. Когда у вас есть дизайн, который вам нравится, вы переходите к панели, где вы можете запустить свою ракету и наблюдать траектория его полета.Вы можете в любой момент сделать паузу, чтобы записать данные, а затем продолжить полет с раскрытием и восстановлением парашюта. Программа моделирует топорные ракеты, баллистические ракеты и баллистические снаряды в дополнение к твердотопливным ракетам. Это также поддерживает как английские, так и метрические единицы, и вы можете летать на своих ракетах на Земля, Луна или Марс.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура загрузки вашей собственной копии RocketModeler:

  1. Загруженный файл находится в формате. Формат ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер. Вы можете выбрать одну из трех различных версий программы
    1. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.1a, апплет RocketModler III
    2. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 2.1f, апплет RocketModler II
    3. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.2, апплет RocketModler
  2. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «RocketModeler.zip» и откройте программу «WinZip».
  3. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить RocketModeler.
  4. Щелкните rocket.html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

KiteModeler был развит в стремлении способствовать практическому обучению на основе запросов по естествознанию и математике. KiteModeler представляет собой симулятор, моделирующий конструкцию, триммирование и полет воздушного змея. В Программа работает в трех режимах: Design Mode, Trim Mode или Flight Mode. В В режиме «Дизайн» (показан ниже) вы можете выбрать один из пяти основных типов дизайна воздушных змеев.Затем вы можете изменить переменные дизайна, включая длина и ширина различных секций кайта. Вы также можете выбрать разные материалы для каждого компонента. Когда у вас есть дизайн, который вам нравится, вы переключаетесь на Режим обрезки, где вы устанавливаете длину повязки и хвоста, а также расположение узел крепления уздечки к контрольной леске. На основе ваших входных данных программа вычисляет центр тяжести и давление, величина аэродинамических сил и вес, и определяет устойчивость вашего кайта.Благодаря стабильной конструкции кайта вы готовы к режиму полета. В режиме полета вы устанавливаете скорость ветра и длину контрольной линии. Затем программа вычисляет провисание лески, вызванное ее весом, высотой и расстояние, на которое полетит ваш змей. Используя все три режима, вы можете исследовать, как летает змей, и какие факторы влияют на его производительность.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии KiteModeler:

  1. Загруженный файл находится в формате.Формат ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.1, апплет KiteModler
  3. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «KiteModeler.zip» и откройте программу «WinZip».
  4. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить KiteModeler.
  5. Щелкните Kite.html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.
  6. Если вам нужен полный учебник по работы программы щелкните KiteModeler.html.

Симулятор звуковой волны позволяет исследовать эффект Доплера и формирование волн Маха.«Ошибка» порождает серия звуковых волн, которые передаются со скоростью звука. Вы можете изменить скорость жука от нуля до удвоенной скорости звука (2 Маха) с помощью ползунка. Проиллюстрировано изменение длины волны, связанное с эффектом Доплера на более низких скоростях. Образование волн Маха, наклоненных к направлению движения на также показан уникальный угол Маха.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии симулятора звуковой волны:

  1. Загруженный файл находится в формате.Формат ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию апплет
  3. Перейдите в каталог, в котором у вас сохраните файл .ZIP и «распакуйте» все файлы.
  4. Щелкните Sound.html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

Атмосфера Аплет: Эта программа позволяет изучить, как меняются свойства атмосферы. с высотой. Вы можете изучать атмосферу Земли или Марса. Уравнения, используемые в этой программе, взяты из Стандартная дневная модель ИКАО для Земли и из некоторых кривых аппроксимации Марсианская атмосфера, собранная космическим кораблем Global Surveyor.Используя изображение самолета, вы можете выбрать высоту или ввести высота в поле ввода.

Программа мгновенно выводит выбранное свойство и отображает местная температура и давление по манометрам. Вы можете вывести температуру, давление, плотность, местная скорость звука, число Маха для заданной скорости, или отношение подъемной силы самолета к подъемной силе на Земле на уровне моря. Ввод и вывод могут быть даны либо в английских, либо в метрических единицах.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура для загрузки вашей собственной копии Atmosphere Applet:

  1. Загруженный файл в формате .ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.3c, апплет атмосферы
  3. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «Atmos.zip».
  4. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить AtmosModeler.
  5. Щелкните Atmos.html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

The GasLab: Это серия компьютерных анимаций, демонстрирующих все возможные комбинации закона идеального газа или уравнение состояния. Газы обладают различными свойствами которые мы можем наблюдать нашими чувствами, включая давление газа, температуру, масса и объем, содержащий газ. Осторожный, научный наблюдение определило, что эти переменные связаны с одним другой, и значения этих свойств определяют состояние газ.С научной точки зрения мы можем исправить любые два из четырех основных свойства и изучить характер отношений между другими два, изменяя одно и наблюдая изменение другого. Варианты демонстрируются с помощью компьютерной графики в анимационном газовая лаборатория.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
Вот процедура загрузки вашей собственной копии The GasLab:

  1. Загруженный файл находится в формате. Формат ZIP которые вы должны сохранить на жестком диске по запросу браузер.
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.0 GasLab.
  3. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «GasLab.zip» и откройте программу «WinZip».
  4. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить GasLab.
  5. Щелкните GasLab.html чтобы запустить браузер и загрузить программа-драйвер.

УВЕДОМЛЕНИЕ ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ:
Это программное обеспечение является общественным достоянием. Его можно свободно копировать и используется в некоммерческих продуктах, при условии надлежащего упоминания автора дано. НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПЕРЕПРОДАЕТСЯ. Если вы хотите использовать программное обеспечение для коммерческих продуктов свяжитесь с автором.

В США авторские права не заявлены. Государства в соответствии с разделом 17 Кодекса США. Это программное обеспечение предоставляется «как «без каких-либо гарантий, явных, подразумеваемых, или предусмотренные законом, включая, помимо прочего, любую гарантию того, что программное обеспечение будет соответствовать спецификациям, любым подразумеваемым гарантиям коммерческой ценности, пригодности для определенной цели и свободы от нарушения и любые гарантии, что документация соответствовать программе или любой гарантии, что программное обеспечение будет без ошибок.

НАСА ни при каких обстоятельствах не несет ответственности за любые убытки, включая, помимо прочего, прямые, косвенные, особые или косвенные убытки, возникшие в результате или в результате каким-либо образом связанным с этим программным обеспечением, независимо от гарантии, договор, деликт или иное, независимо от того, была ли травма понесена физическими лицами, имуществом или иным образом, и независимо от того, была ли потеря возникли в результате или возникли в результате использования программного обеспечения или услуги, предоставляемые по настоящему Соглашению.


Навигация ..


Руководство для начинающих Домашняя страница
Руководство по аэродинамике для новичков
Руководство по аэродинамике высоких скоростей для новичков
Руководство по двигательной установке для новичков
Руководство по аэродинамическим трубам для новичков
Руководство по моделированию ракет для новичков
Руководство по воздушным змеям для новичков
Бесплатное программное обеспечение
Аэрокосмическая деятельность и уроки
Аэрокосмические ресурсы

FoilSim Загрузить

FoilSim Загрузить
Гленн

Исследования
Центр

НАЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И НАУЧНЫЕ СТАНДАРТЫ
FoilSim соответствует многим национальным математическим и научным стандартам.

Национальные стандарты математики: Математика как решение задач, Математика как рассуждение, математические связи, алгебра, функции, Геометрия с алгебраической точки зрения, тригонометрия, дискретная математика, Концептуальные основы исчисления, математическая структура.
Национальные научные стандарты: Наука как исследование, Физика Наука, Науки о жизни, Наука и технологии, Наука в личном и социальные перспективы.

FoilSim — Студент был разработан в Исследовательском центре NASA Glenn Research Center с целью способствовать развитию практическое обучение на основе запросов по естествознанию и математике. FoilSim интерактивен программное обеспечение для моделирования, которое определяет воздушный поток вокруг различных формы профилей. Панель обзора аэродинамического профиля (показанная ниже) представляет собой смоделированный вид крыла, испытываемого в аэродинамической трубе с воздухом двигаясь мимо него слева направо.Студенты меняют позицию и форму крыла, перемещая ползунки, которые изменяют параметры скорости, высоты, угла атаки, толщины и кривизна профиля и размер площади крыла. Программное обеспечение отображает графики давления или воздушной скорости над и под аэродинамическим профилем поверхность. Зонд контролирует состояние воздуха (скорость и давление) в определенной точке на поверхности аэродинамического профиля или рядом с ней.Программа рассчитывает подъемную силу профиля, что позволяет студентам узнать факторы, влияющие на подъем. Программное обеспечение включает в себя модель сваливания аэродинамического профиля и модель марсианской атмосферы для сравнения подъемников. Последняя версия (FoilSim III — Версия 1.5a) выполняет поиск в таблице экспериментальных данных для определения сопротивление фольги. А технический документ описание деталей математического метода, используемого в FoilSim, также доступный.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
FoilSim доступен для загрузки на твой компьютер. Вот процедура, которой нужно следовать:

  1. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.5a, апплет FoilSim III (подъем плюс сопротивление).
  2. Нажмите Здесь можно скачать копию более старой версии 1.5, апплет FoilSim II (только лифт).
  3. Загруженный файл в формате .ZIP. Сохраните файл «FoilSim.zip» на жестком диске при появлении соответствующего запроса в браузере.
  4. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «FoilSim.zip» и откройте программу «WinZip».
  5. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить FoilSim.
  6. Щелкните либо FoilSim.html, либо Foil.html. , чтобы запустить браузер и загрузить программу драйвера FoilSim. Foil.html предназначен для опытных пользователей и только отображает программу; FoilSim.html включает инструкции по работе программы.

FoilSim — Элементарный был разработан в Исследовательском центре NASA Glenn Research Center с целью способствовать развитию практическое обучение на основе запросов для младших школьников.FoilSim — это интерактивный программа моделирования, которая определяет подъемную силу и сопротивление аэродинамического профиля. Студенты могут изменить значение любого из входных параметров, используя синие и красные кнопки, расположенные под изображением крыла. Выходные данные представлены цветными гистограммами в правом нижнем углу. Эта программа была предназначена для младших школьников, чтобы познакомить с идеями программы компьютерного моделирования и подготовить их к «продвижению» студенческой версии из FoilSim в нужное время.

СКАЧАТЬ ВАША СОБСТВЕННАЯ КОПИЯ:
FoilSim Elelemntary доступен для скачивания на твой компьютер. Вот процедура, которой нужно следовать:

  1. Нажмите Здесь можно скачать копию версии 1.1c, Элементарный апплет FoilSim III (подъем плюс сопротивление).
  2. Загруженный файл находится в формате. Формат ZIP. Сохраните файл «FoilSim.zip» на жестком диске при появлении соответствующего запроса в браузере.
  3. Перейдите в каталог, в котором вы сохранили «FoilSim.zip» и откройте программу «WinZip».
  4. «Извлечь» все файлы. Если вы пропустите этот шаг, вы увидите серое поле только при попытке запустить FoilSim.
  5. Нажмите на фольгу.html , чтобы запустить браузер и загрузить программу драйвера FoilSim.

УВЕДОМЛЕНИЕ ОБ АВТОРСКИХ ПРАВАХ:
Это программное обеспечение является общественным достоянием. Его можно свободно копировать и используется в некоммерческих продуктах, при условии надлежащего упоминания автора дано. НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПЕРЕПРОДАЕТСЯ. Если вы хотите использовать программное обеспечение для коммерческих продуктов свяжитесь с автором. Авторские права не заявлены в Соединенных Штатах в соответствии с разделом 17 Кодекса США. Это программное обеспечение предоставляется «как есть» без каких-либо гарантий, явных, подразумеваемые или предусмотренные законом, включая, помимо прочего, любые гарантии что программное обеспечение будет соответствовать спецификациям, любые подразумеваемые гарантии коммерческой ценности, пригодности для определенной цели и свободы от нарушения и любые гарантии, что документация соответствовать программе или любой гарантии, что программное обеспечение будет без ошибок.Ни при каких обстоятельствах НАСА не несет ответственности за любой ущерб, в том числе: но не ограничиваясь прямым, косвенным, особым или косвенным ущербом, возникшие из, в результате или каким-либо образом связанные с этим программное обеспечение, независимо от того, основано ли оно на гарантии, контракте, правонарушении или иным образом, независимо от того, был ли причинен вред людям, имуществу или иным образом, и был ли убыток понесен или возник из-за результаты или использование программного обеспечения или услуг, предоставляемых по настоящему Соглашению.


Навигация ..


Руководство для начинающих Домашняя страница
Руководство по аэродинамике для новичков
Руководство по аэродинамике сжатых сред для новичков
Руководство по двигательной установке для новичков
Руководство по моделированию ракет для новичков
Руководство по воздушным змеям для новичков
Руководство по аэродинамическим трубам для новичков
Бесплатное программное обеспечение
Аэрокосмическая деятельность и уроки
Аэрокосмические ресурсы

Virtual Wind Tunnel Online: облачное моделирование

Моделирование в аэродинамической трубе в основном используется для проверки аэродинамики и визуализации потоков вокруг объекта.Имитатор аэродинамической трубы может помочь в процессе инженерного проектирования, оптимизируя подъемную силу и сопротивление, увеличивая максимальную скорость, обнаруживая и устраняя зоны с высокой скоростью ветра, а также снижая шум ветра для автомобилей, аэрокосмической отрасли, а также при планировании и строительстве зданий. Тем не менее, с этим типом экспериментов увеличивается время изготовления прототипов, время производства и эксплуатационные расходы. Испытания в аэродинамической трубе часто сочетаются с моделированием вычислительной гидродинамики (CFD). В этой статье будет рассмотрено, для каких приложений используются эксперименты в аэродинамической трубе и как альтернативы в виде испытаний в виртуальной аэродинамической трубе могут выступать в качестве дополнительного экономичного решения.

Эксперименты в аэродинамической трубе

Архитекторы и аэродинамики одинаково используют эксперименты в аэродинамической трубе для тестирования всего, от зданий до конструкций самолетов. Несколько существующих типов аэродинамических труб, которые используются сегодня, — это низко-дозвуковые, трансзвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые. Эти типы туннелей классифицируются в зависимости от скорости ветра, которую они могут производить (то есть скорость дозвука ниже скорости звука).

Трансзвуковая аэродинамическая труба

НАСА. Во время испытания модель аэродинамической трубы помещается в испытательную секцию туннеля, и жидкость (в данном случае воздух) проходит мимо модели.Существует четыре основных типа испытаний в аэродинамической трубе: аэродинамические силы, действующие на конструкцию, измерение полного давления силы ветра на объект, поток воздуха вокруг модели и, наконец, методы визуализации потока для получения диагностической информации.

Испытания в аэродинамической трубе для аэрокосмической отрасли

Аэродинамические трубы обычно используются для аэродинамических испытаний самолетов и двигателей. Этот тип оценки начался в конце XIX века, в первые дни исследований в области авиации.На сегодняшний день нет аэродинамической трубы, которая могла бы протестировать пассажирское воздушное судно в полном размере, но туннели действительно различаются по размеру и могут тестировать все, от крупномасштабных моделей самолетов и других аэрокосмических транспортных средств до небольших прототипов и копий.

Тестирование в аэрокосмической аэродинамической трубе

При тестировании самолета подъемная сила и сила сопротивления измеряются с помощью выходных данных, полученных в результате тестирования баланса сил, и результирующих сигналов балансировки. Силы давления довольно сложно оценить в полномасштабном моделировании самолета из-за количества требуемых инструментальных отводов давления.С помощью экспериментов в аэродинамической трубе диагностический тест не может обеспечить общие характеристики самолета, но может помочь инженеру лучше понять, как жидкость движется вокруг модели и сквозь нее. Это связано с тем, что могут использоваться различные типы приборов, от установившегося или нестационарного потока до изменяющегося во времени или зависящего от времени, но не параллельно для целостного понимания.

Виртуальное тестирование для аэрокосмических приложений

Для многих аэрокосмических приложений эксперименты в аэродинамической трубе ограничены тем, что не дают своевременных надежных результатов или недостаточно точно моделируют реальные силы. Это возможно благодаря виртуальному моделированию или онлайн-расчетам CFD и FEA. Например, можно изучить поведение шасси самолета в ответ на напряжения в результате потока воздуха против движения самолета. Этот проект вместе с изображением постобработки ниже представляет собой отличный пример того, как результаты виртуального моделирования ветра могут помочь инженерам сравнивать различные конструкции, а также различные материалы, которые будут использоваться для нескольких компонентов, которые входят в простую на вид, но сложную структуру. .

Результаты моделирования CFD для шасси самолета

Загрузите нашу техническую документацию «Wind Engineering», чтобы узнать о конструкции зданий, последствиях ветровой нагрузки, ветровом комфорте пешеходов, естественной и механической вентиляции, уменьшении загрязнения и многом другом!


Испытания в аэродинамической трубе для автомобилей

По сравнению с аэрокосмической промышленностью, испытания в автомобильной аэродинамической трубе не стали основным направлением оценки до конца 1920-х годов, когда скорость стала важным фактором проектирования. Одним из первых аэродинамических автомобилей, которые были произведены после революции в автомобильной аэродинамической трубе, был Edsel Ford Speedster 1934 года, ознаменовавший собой радикальный отход от традиционного автомобильного дизайна того времени.

Инженеры вскоре обнаружили, что эксперименты в аэродинамической трубе позволили им получить данные об аэродинамических силах, сопротивлении, подъемной силе, боковой силе и моментах; тангаж, рыскание и крен; изменение аэродинамических сил и моментов с рысканием; распределение поверхностного давления; влияние различных деталей автомобиля; сопротивление охлаждения автомобиля; оценка охлаждающих потоков тормозов; и многое другое для оптимизации их дизайна.В то время как в автомобильной промышленности существуют мелкомасштабные и полномасштабные испытания, становится все более популярной замена более дешевой стадии оценки в масштабе модели на CFD и вместо этого переходить непосредственно к полномасштабным аэродинамическим испытаниям. Эта тенденция появилась недавно, поскольку онлайн-моделирование CFD все чаще используется в связи с разработкой транспортных средств для виртуального тестирования и прогнозирования различных аспектов конструкции автомобиля.

Испытание в автомобильной аэродинамической трубе

Виртуальное испытание для автомобильных приложений

Поскольку аэродинамика играет важную роль в характеристиках автомобилей, хорошее аэродинамическое планирование помогает увеличить прижимную силу и, следовательно, тягу автомобиля на дороге, уменьшая риск отрыва, заноса и возможных аварий.Наряду с этим уменьшение силы сопротивления снижает расход топлива, что, в свою очередь, экономит деньги для потребителя и снижает углеродный след продукта. При проектировании автомобиля инженеры все чаще полагаются на моделирование CFD перед созданием начальной модели, чтобы оценить прогнозируемый воздушный поток вокруг автомобиля, вычисляя области высокого давления, скорости ветра и области следа. Этот проект и изображение ниже представляют собой отличный пример того, как использование виртуальной аэродинамической трубы в режиме онлайн с помощью анализа турбулентного потока в установившемся режиме с помощью модели турбулентности K-Omega SST может дать ценную информацию и сэкономить время и деньги по сравнению с автономными испытаниями в аэродинамической трубе.

Виртуальная аэродинамическая труба, показывающая линии обтекания на тележке

Прочтите в нашем блоге о том, как рекордсмен мира по скоростному спуску на скейтборде Пит Коннолли использует онлайн-моделирование и испытания в реальных аэродинамических трубах для улучшения аэродинамики!


Испытания в аэродинамической трубе для зданий

С притоком развития в строительной отрасли и повышением социального спроса на жилые, коммерческие и промышленные здания, застроенная среда расширяется как никогда раньше.Вместе с этим происходит увеличение плотности города в сочетании с расширением горизонта по горизонтали и вертикали; иногда единственное место для строительства — это застройка! Поскольку новые, более высокие конструкции становятся нормой, необходимо оценить конструктивную безопасность этих зданий. Структурная целостность часто определяется ее конструктивным дизайном, способным выдерживать ветровые нагрузки, в то время как пригодность зданий для проживания или работы часто затрудняется вибрацией, вызываемой ветром. Для того, чтобы правильно оценить структурную целостность ветровой нагрузки и пригодность для жизни от воздействия поперечной ветровой вибрации, преимущественно используются испытания в аэродинамической трубе небольших моделей.

Для того, чтобы архитекторы и инженеры-строители одобрили проект, Стандарт ASCE / SEI 49-12 предоставляет минимальные требования для оценки экспериментов в аэродинамической трубе с целью определения приемлемой ветровой нагрузки на построенные конструкции. В этом руководстве учитываются ветровые нагрузки, реакция конструкции на ветровые условия, а также облицовка для различных погодных условий, связанных с ветром. Кроме того, из-за скопления строений в городских районах и тенденции к нетипичному дизайну конструкций, влияние ветра становится труднее предвидеть, поскольку он постоянно меняется, и, как следствие, ветровая среда на уровне пешеходов становится все больше и больше. затронутый.

Виртуальное тестирование зданий и ветрового комфорта пешеходов

Чтобы соответствовать всем руководящим принципам ASCE, необходимо применять метод FEA для определения структурной целостности вместе с CFD для оценки других аспектов ветровой нагрузки и образования вихрей. Этот проект и прилагаемое изображение являются прекрасным примером того, как исследования стали возможны благодаря онлайн-моделированию, как еще одному способу проверки и подтверждения конструкции перед началом строительства.

Результаты распространения вихрей в виртуальной аэродинамической трубе

Помимо воздействия ветра на здания, необходимо также учитывать ветровую среду на уровне пешеходов.В то время как испытания в аэродинамической трубе не фокусируются на этом уровне сложного анализа, CFD можно использовать для определения областей резкого ветра, рециркуляции и общего дискомфорта на уровне пешеходов, как показано в этом проекте от SimScale.

Онлайн-моделирование CFD для оценки силы ветра на уровне пешеходов

Ограничения экспериментов в аэродинамической трубе

Несмотря на его широкое использование во многих отраслях и для еще более широкого круга приложений, существуют некоторые преобладающие ограничения использования только испытаний в аэродинамической трубе, из-за чего многие инженеры ищут альтернативные решения для дальнейшей проверки и проверки своих конструкций. Наиболее очевидным ограничением является размер, так как почти все моделируемые конструкции должны быть уменьшены в масштабе, чтобы поместиться в имитаторе аэродинамической трубы. Это может иметь негативные последствия и изменить аэродинамические характеристики, такие как число Рейнольдса. Размер также ограничивает любое движение, что имеет решающее значение для оценки аэрокосмических или даже автомобильных конструкций.
Наряду с размером туннеля, стены, действующие как пограничный слой, могут влиять на поток и создавать некоторое засорение, поскольку они сдерживают и ограничивают размер домена.Хотя это можно смягчить с помощью более сложных компонентов аэродинамической трубы, он все еще существует как переменная. Эксперименты в аэродинамической трубе также сопряжены с большими затратами — от моделирования до создания бесчисленных прототипов, а результаты не могут быть получены мгновенно. Тестирование в виртуальной аэродинамической трубе с помощью онлайн-CFD и FEA позволяет обойти эти реальные проблемы и обеспечить простое, быстрое и экономичное решение.

Virtual Wind Tunnel Online: облачное моделирование

С помощью CFD и FEA на таких платформах, как SimScale, инженеры могут легко получить доступ, оценить и получить результаты в виртуальной аэродинамической трубе в режиме онлайн.Используя облачное моделирование, вы даже можете запускать моделирование параллельно, чтобы протестировать несколько итераций проекта одновременно, или исследовать различные аспекты проекта по касательной, такие как распространение вихрей и ветровая нагрузка, как показано в вышеупомянутом проекте. Виртуальная оценка проектов не только экономит эксплуатационные расходы и время, но и экономит ресурсы, устраняя необходимость в физическом прототипировании.

Чтобы вдохновиться тем, что вы можете протестировать в виртуальной аэродинамической трубе в Интернете, посетите публичную библиотеку проектов SimScale.

Виртуальные ветровые испытания

NACA и национальный унитарный план создания аэродинамических труб


Аэрофотоснимок Унитарного плана аэродинамической трубы в НАСА в Эймсе.

Во время Второй мировой войны стало очевидно, что Национальному консультативному комитету по аэронавтике (NACA) потребовались новые инструменты для выполнения программы исследований на больших скоростях и на больших высотах. Закон о национальной унитарной аэродинамической трубе 1949 года удовлетворил эти потребности, предоставив средства NACA для строительства трех новых сверхзвуковых аэродинамических труб в своих лабораториях, для модернизации других объектов NACA и для поддержки отдельных объектов в других местах.

Работа NACA началась в апреле 1945 года с письма директору по исследованиям комитета Джорджу Льюису от инженера Лаборатории исследования авиационных двигателей (AERL) в Кливленде. Брюс Эйер написал это, потому что считал, что в этой идее не было «достаточного внимания» к потребностям сверхзвукового полета. Эйер предположил, что появление реактивного движения гарантирует, что в задачах исследования в обозримом будущем упор будет делаться на высокоскоростной полет. Он рекомендовал, среди прочего, создать новые инструменты для исследований в этом режиме полета на существующих объектах NACA.

Ayer получил вежливый и ни к чему не обязывающий ответ от Льюиса, но только следующим летом, когда представители NACA вернулись из Германии, необходимость в новых аэродинамических трубах получила поддержку в штаб-квартире NACA. При первом просмотре в 1945 году сверхзвуковая аэродинамическая труба мощностью 100 000 лошадиных сил, построенная немцами недалеко от Мюнхена, произвела большое впечатление на представителей NACA, как и запланированный туннель мощностью 500 000 лошадиных сил, предназначенный для создания скорости полета от 7 до 10 Махов. что «Комитет должен немедленно предпринять шаги, чтобы упредить эту область высокоскоростных исследований, и следует принять агрессивную и энергичную политику в интересах сохранения Америки на первом месте в научных разработках в этом направлении.”

Этим решением было решено будущее агентства. По сути, всего за девять месяцев новые сверхзвуковые установки были запущены как интересная, но практически невыполнимая идея, предложенная опытным инженером-исследователем. Он получил поддержку в процессе обзора, и с его принятием через структуру комитета NACA новые сверхзвуковые аэродинамические трубы стали краеугольным камнем планов агентства в отношении будущих авиационных исследований.

В то же время военно-воздушные силы армии также спокойно работали над предложением, очень похожим на предложение NACA.Чувствуя, что NACA уже готовится к чему-то важному для будущего, и воочию увидев немецкие исследовательские объекты, строящиеся в конце войны, в июне 1945 года ВВС США начали разработку собственного предложения по поддержке исследований для нового поколения реактивных истребителей. это произведет революцию в воздушном бою. Армейские ВВС неофициально исследовали потребность в новых сверхзвуковых исследовательских установках в Райт-Филд до октября 1945 года, а затем учредили официальный комитет для подготовки планов создания «центра разработки авиационной техники».10 декабря 1945 года USAAF опубликовал официальный план и разослал его по каналам ВВС и военного министерства в поисках поддержки.

NACA, не желая упускать возможность продвигать технологию сверхзвуковых полетов — так же, как это было с революцией в области реактивного движения в начале 1940-х годов, — старательно прилагала усилия. Армейские военно-воздушные силы, обеспокоенные тем, что NACA может оказаться неспособным добиться быстрых успехов, которых желали военные, и на фундаментальном уровне, желая стать «частью боевых действий» для себя, были столь же неутомимы.Оба начинали как соперники по плану унитарной аэродинамической трубы, но были вынуждены сотрудничать в ходе интенсивного политического процесса.

Сближение этих двух инициатив стало необходимым условием для того, чтобы усилия имели большие шансы в Конгрессе. На заседании NACA 25 апреля 1946 года Комитет назначил Артура Раймонда из Douglas Aircraft Corporation объединить два предложения в единый пакет, приемлемый для всех заинтересованных сторон. В июне 1946 года он рекомендовал унитарный план аэродинамической трубы, включающий в себя основные черты конкурирующих предложений, национальные усилия по сверхзвуковому исследованию для NACA и центр разработки авиационной техники для армейских ВВС. Основным дополнением, рекомендованным группой Раймонда, было создание аэродинамических труб в университетах, позволяющих проводить независимые испытания и исследования, а также служить инструментами обучения для инженеров будущего.

Рекомендованные Раймондом усилия в 2 миллиарда долларов, которых, по мнению большинства, все еще недостаточно для всего, показались многим сторонникам «отравляющей пилюлей» для всех усилий. Всегда будучи голосом разума, Хью Л. Драйден из Национального бюро стандартов рекомендовал подход к сверхзвуковым установкам менее агрессивный, чем те, за которые выступают другие.

Закон о национальной унитарной аэродинамической трубе от 1949 года, реализованный NACA и ВВС США, включал пять комплексов аэродинамических труб, по одному в трех лабораториях NACA и две аэродинамические трубы, а также испытательный центр двигателей в том, что в конечном итоге стало известно как Арнольд. Центр инженерных разработок (AEDC). Эти наземные испытательные центры были построены и эксплуатировались для удовлетворения потребностей промышленности, военных служб и других государственных учреждений. В первую очередь, эти организации нуждались в крупных испытаниях сверхзвуковых самолетов и ракет с использованием числа Рейнольдса (R n ), или максимально приближенных к полету, и испытания двигателей на большой скорости и на большой высоте.

NACA обязалось построить пять сверхзвуковых аэродинамических труб, расположенных в различных исследовательских лабораториях. В аэронавигационной лаборатории Langley Memorial в Хэмптоне, штат Вирджиния, действовал 9-дюймовый сверхзвуковой туннель, в котором проводилась большая часть новаторских исследований по снижению сопротивления стреловидного крыла. Лэнгли также занимался разработкой и строительством сверхзвуковой исследовательской аэродинамической трубы 4 х 4 фута. Этот туннель будет введен в эксплуатацию в 1948 году после установки системы привода мощностью 45 000 лошадиных сил.

Техник монтирует модель системы эвакуации при запуске Apollo (LES) в унитарной аэродинамической трубе в Исследовательском центре NASA Ames, Моффетт-Филд, Калифорния, в 1963 году.

В авиационной лаборатории Эймса в районе залива Калифорнии были построены две сверхзвуковые исследовательские аэродинамические трубы. В их число входил SWT размером 1 х 3 фута, который работал на максимальной скорости полета на испытательном участке 2,2 Маха. В Эймсе также был построен сверхзвуковой исследовательский туннель размером 6 на 6 футов. Этот туннель примечателен тем, что это был первый большой сверхзвуковой туннель, в котором использовалось асимметричное сверхзвуковое сопло, которое будет успешно использоваться в нескольких из еще не спроектированных аэродинамических труб Unitary Plan.Он также содержал для целей визуализации потока 50-дюймовую оконную систему Шлирена. Испытания, проведенные в туннелях Эймса, включали исследования форм крыла, динамической устойчивости, управления самолетом, флаттера панели и конструкции воздухозаборника.

Наконец, в лаборатории движения Льюиса в Кливленде, штат Огайо, была построена большая трансзвуковая аэродинамическая труба 8 х 6 футов, способная работать на скоростях полета в испытательной секции от 0,4 до 2,0 Маха, для испытаний силовых установок самолетов и эксплуатировалась 1949 г. Эта аэродинамическая труба представляла собой туннель открытого цикла, в котором воздух выпускался в атмосферу для удаления выхлопных газов двигателя.

Благодаря конструкции этих сверхзвуковых аэродинамических труб инженеры NACA усовершенствовали свое понимание различий между сверхзвуковыми и дозвуковыми аэродинамическими трубами. Уроки, извлеченные инженерами NACA при эксплуатации этих пяти сверхзвуковых исследовательских аэродинамических труб на трех площадках NACA, заложили основу для будущих успехов этой организации в разработке и строительстве современных самолетов.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Jet Stream 500, Интерактивные инструменты

Реактивный поток 500

Jet Stream 500 — это недорогая настольная аэродинамическая труба с испытательной зоной глубиной 5 1/4 дюйма и 16 дюймов. Объекты, помещенные в туннель, можно контролировать на предмет подъемной силы и сопротивления, в то время как фактическая скорость ветра точно контролируется в пределах от 1,0 до 80,0 миль в час с помощью статической трубки Пито. Аэродинамические профили и автомобили можно легко сравнить по аэродинамической эффективности и устойчивости.

С помощью прилагаемого программного обеспечения Windows устройство может управлять скоростью ветра, отображая подъемную силу и силу сопротивления в графическом виде. L / D (подъемная сила / сопротивление) может отображаться графически для аэродинамических поверхностей, а также Cd (сопротивление в поперечном сечении) для автомобилей для измерения и сравнения эффективности конструкции. После завершения теста можно провести дальнейший анализ для визуального сравнения двух тестов путем наложения графиков или экспорта результатов в электронную таблицу для дальнейшего анализа.

Новое в 2019 году Теперь калькулятор плотности воздуха интегрирован в контроллер Jet Stream 500.Студенты могут программировать высота в аэродинамических трубах, температура воздуха, атмосферное давление и влажность (точка росы или влажность в процентах), и аэродинамическая труба автоматически рассчитать коэффициент плотности воздуха (икра), соответствующий смоделированным условиям. Это позволяет студентам оценить влияние подъемной силы и сопротивления при различных температуры или высоты, чтобы из первых рук узнать, как они влияют на профили или машины. Студенты могут имитировать взлет с большой высоты. в жаркий день или воздействие на влажный vs.сухой день в классе. Изменения плотности воздуха могут быть просматривается также графически на экране компьютера. Это расширенная функция, обычно встречающаяся в дорогих лабораторных аэродинамических трубах, за исключением аэродинамическая труба Jet Stream 500 от Interactive Instruments.

Свяжитесь с Interactive Instruments , если вас интересует модернизация вашей старой аэродинамической трубы Jet Stream 500 до последней версии, которая включает в себя наш графический дисплей, USB-соединение, встроенную плотность воздуха Калькулятор с улучшенной точностью и разрешением измерения подъемной силы и сопротивления.

Компания

Interactive Instruments производит Jet Stream 500 с незначительными улучшениями с 1993 года, что свидетельствует о нашей приверженности образованию в области STEM.

Если вы неправильно разместили программу Jet Stream 500 для Windows, загрузите документ (Jet Stream 500 Windows Software Programs.pdf) для получения инструкций по загрузив соответствующее программное обеспечение для вашей аэродинамической трубы. Наш FTP сервер находится в ftp.interactiveinstruments.com.Многие школы блокируют доступ к FTP сайтов, вы можете обойти это, загрузив необходимые файлы и документы дома или из библиотеки.

Важно предметы для рассмотрения

Сегодня в настольных аэродинамических трубах отсутствуют многие важные функции. Перед покупкой аэродинамической трубы необходимо проверить несколько пунктов, перечисленных ниже.

  1. Убедитесь, что туннель имеет длинный плавный конический переход от двигателя к испытательной зоне.Требуется плавный переход, чтобы свести к минимуму турбулентность воздуха при его спуске по туннелю. Короткие туннели создают чрезмерную турбулентность в испытательной зоне, потому что воздух не может совершать резкие переходы, не нарушая его.
  2. Выпрямитель потока с низким ограничением потока до и после испытательной площадки является обязательным. Отверстия должны быть небольшими (3/8 дюйма или меньше) и глубокими (1,5 дюйма или больше) и иметь очень узкие стенки, чтобы исключить изгиб и турбулентность вентилятора и поступающего воздуха. Недорогие пластиковые выпрямители обычно слишком крупные и толстые, чтобы нормально работать в небольшой аэродинамической трубе.Мы обнаружили, что тонкостенный алюминиевый материал с шестигранными ячейками является лучшим выбором для настольных аэродинамических труб.
  3. Убедитесь, что туннель может измерять очень малые подъемные силы и силы сопротивления. Маленькие крылья в настольной аэродинамической трубе генерировать световые силы. Без измерения силы с высоким разрешением трудно измерить небольшие отклонения модели. Многие туннели не могут измерять небольшие силы из-за конструктивных проблем, связанных с чрезмерной вибрацией двигателя и резонансом.
  4. Испытательная зона должна быть герметичной, чтобы воздух не попадал на испытательную модель со всех сторон. Негерметичная зона испытания приведет к противоречивым результатам испытаний.
  5. Убедитесь, что скорость ветра контролируется должным образом. Многие туннели сегодня не могут поддерживать постоянную скорость над моделью, потому что в них нет встроенных датчиков скорости ветра. Изменения угла атаки или размера модели значительно повлияют на скорость ветра на испытательной площадке. Если вы не можете быть уверены в фактической скорости ветра, как студент может надежно сравнивать модели.
  6. Убедитесь, что аэродинамическая труба может управляться и контролироваться компьютером.Полнофункциональный интерфейс включает в себя возможность контролировать скорость ветра и контролировать подъемную силу и сопротивление тестовых моделей. График в реальном времени помогает учащимся наглядно сравнить различия между различными моделями и условиями. Многие аэродинамические трубы не поставляются в стандартной комплектации с компьютерным интерфейсом и графическим программным обеспечением.
  7. Одно дело продемонстрировать аэродинамику при фиксированной плотности воздуха, но демонстрация воздействия подъемной силы и сопротивления при различной плотности воздуха открывает новое направление кабинетных аэродинамических исследований.С нашим последним ветром туннель, вы можете графически демонстрировать столкновение с аэродинамическим профилем или гоночной машиной на большой высоте и при высокой температуре подъема по сравнению с низкотемпературным уровнем моря внутри класса.
  8. Самое главное, убедитесь, что выбранный вами производитель и дистрибьютор аэродинамической трубы понимают основные принципы правильной конструкции и эксплуатации аэродинамической трубы. Если производитель аэродинамической трубы утверждает, что знает основные правила проектирования аэродинамической трубы, но нарушает одно или несколько из вышеперечисленных требований, подумайте еще раз перед покупкой.

Примечание : При использовании адаптеров USB-последовательный порт для старых контроллеров последовательного порта мы рекомендуем использовать марку Cables To Go, модель № 26886 для достижения наилучших результатов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *