Metodo della sfera di turbolenza: valutazione della qualità del flusso nella galleria del vento

Fonte: Jose Roberto Moreto e Xiaofeng Liu, Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, San Diego State University, San Diego, CA

I test in galleria del vento sono utili nella progettazione di veicoli e strutture che sono sottoposti a flusso d'aria durante il loro utilizzo. I dati della galleria del vento vengono generati applicando un flusso d'aria controllato a un modello dell'oggetto studiato. Il modello di test di solito ha una geometria simile ma è una scala più piccola rispetto all'oggetto a grandezza naturale. Per garantire che vengano raccolti dati accurati e utili durante i test in galleria del vento a bassa velocità, deve esserci una somiglianza dinamica del numero di Reynolds tra il campo di flusso del tunnel sul modello di prova e il campo di flusso effettivo sull'oggetto a grandezza naturale.

In questa dimostrazione verrà analizzato il flusso della galleria del vento su una sfera liscia con caratteristiche di flusso ben definite. Poiché la sfera ha caratteristiche di flusso ben definite, è possibile determinare il fattore di turbolenza per la galleria del vento, che correla il numero di Reynolds effettivo al numero di Reynolds di prova, così come l'intensità di turbolenza a flusso libero della galleria del vento.

1. Preparazione della sfera di turbolenza nella galleria del vento

Collegare il tubo di Pitot della galleria del vento alla porta #1 sullo scanner a pressione e collegare la porta di pressione statica alla porta #2 sullo scanner a pressione.
Blocca l'equilibrio esterno.
Fissare il montante della sfera al supporto della bilancia all'interno della galleria del vento.
Installare la sfera con 6 di diametro.
Collegare il rubinetto di pressione all'avanguardia

Per ogni sfera sono state misurate la pressione di ristagno e la pressione alle porte di poppa. La differenza tra questi due valori dà la differenza di pressione, ΔP. Sono state misurate anche la pressione totale, P_t, e la pressione statica, P_s, della sezione di prova, che vengono utilizzate per determinare la pressione dinamica di prova, q = P_t - P_s, e la pressione normalizzata

Le sfere di turbolenza vengono utilizzate per determinare il fattore di turbolenza della galleria del vento e stimare l'intensità della turbolenza. Questo è un metodo molto utile per valutare la qualità del flusso di una galleria del vento perché è semplice ed efficiente. Questo metodo non misura direttamente la velocità dell'aria e le fluttuazioni di velocità, come l'anemometria hotwire o la velocimetria dell'immagine delle particelle, e non può fornire un'indagine completa della qualità del flusso della galler...

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