풍동 시험의 단점

풍동 실험은 시뮬레이션 실험이기 때문에 완전히 정확할 수는 없다. 결론적으로 풍동 실험의 고유한 시뮬레이션 부족은 주로 다음 세 가지 측면을 포함한다. 동시에, 이러한 단점을 극복하거나 그 영향을 바로잡기 위해 많은 방법이 개발되었다.

1. 경계 효과 또는 경계 간섭

실제 비행에서는 정적 대기가 경계가 없습니다. 그러나 풍동에서 기류는 경계가 있고 경계의 존재는 경계를 제한한다.

부근의 흐름선이 구부러져서 풍동류장이 실제 비행류장과 다르다. 그 영향을 총칭하여 경계 효과 또는 경계 간섭이라고 합니다. 이 문제를 극복하는 방법은 풍동의 실험 세그먼트를 최대한 크게 만들고 (풍동의 총 크기도 그에 따라 커짐) 모델 비율을 제한하거나 축소하여 경계 간섭의 영향을 줄이는 것입니다. 그러나 이렇게 하면 풍동의 비용과 구동 동력이 크게 증가하여 모형 비율이 너무 작으면 레이놀즈 수가 감소합니다. 최근 몇 년 동안, 자체 조정 풍동이라는 기술이 발전하였다. 풍동 시험 구역의 벽은 신축성과 조절이 가능합니다. 실험을 할 때, 컴퓨터를 이용하여 벽면에 해당하는 흐름선의 실제 모양을 대략적으로 빠르게 계산하여 실험 세그먼트의 벽면을 접근시켜 경계 간섭을 거의 없앴습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컴퓨터명언)

2. 간섭 지원

풍동 실험에서, 모형을 공기 흐름 속에서 지탱해야 한다. 스탠드의 존재는 모형 유동장에 간섭을 일으키는데, 이를 스탠드 간섭이라고 합니다. 실험 방법을 통해 지지의 영향을 교정할 수 있지만 깨끗하게 교정하기는 어렵다. 최근 자기 부상 모델이라는 기술이 개발되고 있다. 실험 세그먼트에서 제어 가능한 자기장이 생성되어 자력을 통해 모형이 공기 흐름에 떠 있게 한다.

유사성 기준을 충족하지 못하는 영향

풍동 실험의 이론적 근거는 비슷한 원리이다. 유사 원리는 풍동류장과 실제 비행유장 사이에 모든 유사 규범을 만족시키거나, 두 유류장에 해당하는 유사 준칙의 수가 같아야 한다. 풍동 실험은 완전히 만족시키기 어렵다. 가장 흔한 주요 유사성 기준은 아음속 풍동의 레이놀즈 수가 부족하다는 것이다. 보잉 737 을 예로 들어 보겠습니다. 순항 높이 (9000m) 와 순항 속도 (927km/h) 로 비행하며 레이놀즈 수는 2.4× 107 입니다. 그러나 풍속이 100 m/s 인 3 미터 음속 풍동에서 테스트할 때는 1.4× 65438 정도밖에 되지 않으며 풍동 레이놀즈 수를 늘리는 방법은 주로 다음과 같습니다.

(1) 모델과 풍동의 크기가 커지고 풍동의 비용과 풍동의 구동 전력도 크게 증가합니다. 앞서 언급했듯이 러시아의 풀 사이즈 풍동.

(2) 공기 밀도 또는 압력을 증가시킵니다. 이미 많은 압력형 고레이놀즈 수 풍동이 있는데, 작업압력은 몇 개에서 10 개의 기압까지 다양하다. 중국도 이런 높은 레이놀즈 수 풍동을 개발하고 있다.

(3) 가스 온도를 낮추다. 90K(- 1830C) 질소를 공질로 하면 같은 규모와 속도에서 레이놀즈 수가 상온 공기의 9 배 이상이다. 세계에 이미 몇 개의 저온 고 레이놀즈 수 풍동이 건설되었다. 우리나라도 저온풍동을 발전시켰지만 규모는 비교적 작다.