風(fēng)洞實驗制冷機組是保證風(fēng)洞模擬能力的關(guān)鍵設(shè)備之一。
為什么風(fēng)洞需要制冷？
風(fēng)洞，尤其是回流式連續(xù)運行風(fēng)洞，在實驗過程中會產(chǎn)生巨大的熱量。這些熱量主要來源于：
空氣摩擦生熱：高速氣流與風(fēng)洞管道壁面、模型表面劇烈摩擦，將動能轉(zhuǎn)化為熱能。
壓縮機做功：驅(qū)動氣流的風(fēng)扇或壓縮機本身會對空氣做功，使其溫度和壓力升高。
模型自身發(fā)熱：例如在航空發(fā)動機試驗中，模型發(fā)動機本身就是一個巨大的熱源。
如果不將這些熱量移走，風(fēng)洞內(nèi)的空氣溫度會持續(xù)上升，導(dǎo)致：
氣體性質(zhì)改變：空氣密度、粘度等關(guān)鍵參數(shù)發(fā)生變化，使實驗的雷諾數(shù)等相似準(zhǔn)則無法保持，實驗數(shù)據(jù)失真。
設(shè)備損壞風(fēng)險：過高的溫度可能損壞風(fēng)洞洞體、傳感器和模型。
**工況無法模擬：無法進(jìn)行需要低溫環(huán)境的試驗，如高空低溫條件模擬、結(jié)冰試驗等。
因此，制冷機組的作用就是充當(dāng)風(fēng)洞的“空調(diào)”，持續(xù)、精確地移除熱量，將試驗段的空氣溫度維持在一個恒定的、可設(shè)定的低溫狀態(tài)，確保實驗條件的真實性和可重復(fù)性。
風(fēng)洞實驗制冷機組應(yīng)用場景
常規(guī)空氣動力學(xué)試驗：保持恒溫，確保雷諾數(shù)準(zhǔn)確。
結(jié)冰試驗：模擬高空低溫、過冷水滴環(huán)境，是結(jié)冰風(fēng)洞的心臟。
發(fā)動機試驗：冷卻進(jìn)氣，并帶走模型發(fā)動機產(chǎn)生的巨大熱量。
環(huán)境風(fēng)洞：模擬各種氣候條件，如極寒、高溫高濕等。