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風洞、航空機や他の機械や物体のモデルに対する空気の移動や空気の移動抵抗の影響を研究するために、制御された空気流を生成するための装置。 気流が適切に制御されていれば、試験中の静止モデルが空気中を移動するように、航空機として、または建物として立っている間に風圧に耐えるように設計されているかどうかは重要ではありません。
20世紀初頭のオープンエンド風洞では、空気はトンネルの大口径セクションをゆっくりと移動し、nozzlelikeテストセクションで加速され、大口径ディフューザーセクションで再び減速して大気中に放出された。 このような開路トンネルでは空気の圧力、温度、湿度に対する制御がほとんど行われなかったため、試験部を通って吹き込まれた空気を円形または長方形のトンネルに入れ、ファンを通過させ、旋回羽根を用いて試験部にサイクルバックする閉回路設計に取って代わられた。 空気速度は回転ファンの速度を変えるか、またはファン-ブレードの角度の調節によって制御されます。 高速トンネルでは、再生空気を冷却するために、低速区間に水冷システムが設置されています。
風洞は低速または高速に分類され、さらに亜音速(音速の80パーセント)、遷音速(音速の約)、超音速(音速の6倍まで)、極超音速(音速の6倍から12倍まで)、超音速(音速の12倍以上)に分類される。 時速10,000マイル(16,000km)以上の速度で飛行温度を複製するには、試験空気を通常の構造材料の融点をはるかに上回るように加熱する必要があります; その結果、このようなトンネルはインパルス原理で、数千分の1秒のオーダーで非常に短い時間だけ運転されます。
風洞研究の応用は、機体の日常的なテストから、風にさらされた体表面に隣接する空気のゆっくりと動く層である境界層に関する基礎研究まで多岐にわたる。 モデル上の多くの点での空気圧およびその他の特性の測定は、総風荷重がどのように分布するかについての情報をもたらす。 航空機や宇宙船に加えて、風洞における空力研究は、自動車、ボート、列車、橋梁、建築構造物の設計問題を解決するための非常に有益な装置であった。