风洞试验室在国内的发展前景如何? 同济大学风洞试验室

求大神详细分析, 如果在国内建立风洞试验室, 从技术, 成本, 需求等方面来考虑, 是否有广大的发展前景呢? 最近急需了解的一个问题.

【知乎用户的回答(32票)】:

哈哈,我们公司的作品有幸被提到了,这里就也添加点吧。

同济大学的交通中心风洞中的换热系统部分是由我们公司承包完成的。这个风洞也是个闭式循环风洞。也就是说,整体形状就是个环。风洞本身是由德国人设计的,其中具体的每个部分再分包给其他承包商负责,例如土建,压缩机和换热器等。其中一个风洞最关键的部分就是压缩机和换热器。

闭式风洞与开式风洞最大的区别就是有没有换热器。传统的开始风洞,就像一个带了罩子的大电风扇那样。在以前如果要做一个超音速航天器的实验,需要开式风洞的空气压缩机连打两天的气,然后一次性放出,来模拟超音速气流。那么这两天的气能提供多久的超音速气流?答案是一分钟。



于是有了闭式风洞,典型的形态就是上图右侧的样子。空气在里面被压缩机加速后,通过试验段,转一个圈后会再回到压缩机被加速。所以不像开式发风洞那样,空气被放出去就一去不复返了。上图里面可以明显看到压缩机段和试验段,隐约也能看到换热器.... 目前中国最大的问题是发动机,制造风洞的最大局限也就是压缩机。沈鼓和陕鼓目前都在花大力气解决压缩机的技术问题。

但是闭式风洞有个问题。由于是个闭式系统,空气在里面流动时会产生热量。而风洞实验室为了模拟一定的雷诺数,要求条件相对稳定,会升温的空气当然就算不是理想的实验室了。所以一般在闭式风洞里,换热器和压缩机就是一对好基友,压缩机给空气带去的多余能量,需要靠换热器来交换出去。由于压缩机每次将空气加速所用的能量相比其产生的热量基本可以忽略不计,所以一般换热器的换热功率基本等于压缩机的功率。

所以设计换热器就变成了一个手艺活儿,换热系统的换热功率必须被精确计算,换热器的结构也要进行特殊设计。换热是通过空气与水管中的冷却水来完成的,因此冷却器的风阻设计必须尽可能小。不然人家压缩机好不容易加速雄起的空气,一经过你换热器就全软了就没意思了。在这一点上,本公司设计的低风阻换热器在以同济风洞为代表的几个风洞项目中都让客户灰常满意,请允许我在这里小嘚瑟一下。

(小插曲,当初同济大学风洞中心项目招标时,德国设计方任务换热器的设计要求过于苛刻,中国国内怕是没有能胜任的换热器厂商。参与投标时,就只有本公司和另外两家德国企业,而德国企业都报出了近千万的报价,本公司最后以低于德国企业数倍的价格中标(嘛...本地制造,光运费就省了不知道多少了~~)。项目竣工到现在也有四五年了,深受好评。以至于保时捷德国研发中心的911风洞也跑来找我们做他们的新风洞了。)

写到这里发现自己已经严重跑题了,好吧,回到题主的问题,发展前景如何?很好,非常好!目前基本上全世界还在造大风洞的也就中国了。原因嘛,当然是中国造大飞机的决心。现在几个空气动力中心一天做的实验量能抵上90年代几年的任务量。有关更多的细节就不能随便透露了。

目前国内风洞实验室的瓶颈是压缩机。至于换热器嘛有一定难度,但是有像我们这样的厂商在努力设计(至少说,会为了验证换热器而自己在厂里花钱造了个小风洞的二逼企业,国内估计也就我们了),跟国际上的水平差距很小,甚至偶尔略有超越。还是那句话,发动机决定工业技术的高度啊!

【Wu Frank的回答(2票)】:

见下面邓捷评论

【陈隆的回答(1票)】:

目前运用风洞的主要是军用国防上,在四川绵阳的大山里,另外就是同济大学汽车风洞实验室,这个风洞的投资很大,单个公司搞不起来

【李俊的回答(0票)】:

风洞并没有楼上各位说的那么神秘,除了汽车,土木这些行业要用到超大型的风洞,飞行器设计,传热学,流体力学/空气动力学研究同样要用到风洞,而且可以有的做得很小。基本上国内工科高校,有开设流体力学/空气动力学课程的学校的实验室,应该都会有几台微型的风洞。

回到楼主的问题,不同行业用到的风洞尺寸,精度,设计要求差别很大,因此楼主最后先确定自己所要建立的风洞实验室是用在什么行业上面,然后再在行业里参考高校,企业建立自己的风洞。以电子芯片散热行业为例,据我接触到的国内散热器/风扇研发制造厂商,多数都用的是瑞领(LonGWin)提供的方案,当然换一个行业,他们可能就做不了了。

【maomaobear的回答(1票)】:

谢邀,不是很了解

但是据我所知,风洞这种东西都是国家级的项目,不是个人或者某个企业能搞的。企业都是借用别人的风洞去测试的。

【LivingW的回答(0票)】:

首先就是国内市场需求量太少,

成本太大,研发周期太长,技术难题太多。

例如汽车市场,好的汽车研发时都有风洞实验。

中国连最基本的安全性还没解决呢,哪有技术研发空气动力学套件啊。
风洞试验室在国内的发展前景如何? 同济大学风洞试验室

中国那流线型完全是为了流线而流线,和空气动力学没啥太大联系。

和生物科技一个道理,你们还不如生物科技那帮人呢。

原文地址:知乎

  

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