風洞的意思、風洞的詳細解釋

風洞的解釋

[wind tunnel] 一種洞式管道,其中有已知流速的空氣吹過,用以确定放在風道中的物體(如飛機的部件模型,或整機模型,或導彈模型)所受到的風壓作用

詳細解釋

産生人工氣流的管道裝置。用以研究空氣或其他氣體繞物體的流動和物體的空氣動力特性。廣泛用于對一些飛行器模型進行吹風試驗，還可用以改進流線型汽車、機車、船舶的設計，以減少阻力，或測定高層建築物所受的風力等。

詞語分解

風的解釋風（風） ē 空氣流動的現象。氣象學特指空氣在水平方向的流動：風向。風速。風級。風險。風波（喻糾紛或亂子）。風雨如磐（ａ．指風雨不斷，天色黑暗，給人以重壓的感覺；ｂ．喻 * 或境地艱難）。風花雪月
洞的解釋洞 ò 窟窿，深穴，孔：洞穴。山洞。洞箫。空洞。漏洞。洞府。洞天。打洞，打成洞（穿透）：一狼洞其中。透徹地，清楚地：洞悉。洞穿。說數字時用來代替零。筆畫數：；部首：氵；筆順編號：

專業解析

風洞是一個具有特定科學含義的現代漢語詞彙，其核心含義指一種人工産生和控制氣流的管道狀實驗設施。它主要用于模拟物體（如飛行器、汽車、建築物模型等）在空氣中運動時周圍的氣流狀态，以研究和測試其空氣動力學特性（如阻力、升力、穩定性等）。

以下是其詳細解釋：

基本釋義與結構：
- 風：指流動的空氣，即氣流。
- 洞：在此并非指“洞穴”，而是借指管道或通道。它形象地描述了這種設施的主體結構——一個通常為長條形、截面可為圓形、方形或其他形狀的管道。
- 合義：因此，“風洞”字面可理解為“産生風的管道”或“氣流穿行的通道”。其本質是一個人造的、可控的氣流環境。
工作原理與核心功能：
- 風洞内部配備強大的動力系統（通常是大型風扇或壓氣機）驅動空氣流動。
- 管道設計通常包含收縮段（将氣流加速）、試驗段（放置被測模型并進行觀測/測量）和擴散段（使氣流減速）等部分。
- 通過在試驗段放置按比例縮小的模型，研究人員可以利用傳感器、煙流顯示、壓力測量等技術，精确觀測和分析模型在特定速度、角度等條件下的氣動力、表面壓力分布、繞流流态等，從而預測實物在實際環境中的性能。其核心功能是進行空氣動力學實驗研究。
應用領域：
- 航空航天：設計和測試飛機、火箭、航天器、導彈的氣動外形和性能，是飛行器研發不可或缺的工具。
- 汽車工業：測試汽車模型的風阻系數、升力、高速穩定性、發動機冷卻、風噪等，對提升燃油經濟性和安全性至關重要。
- 建築工程：研究高層建築、橋梁、體育場館等在大風作用下的風荷載、風振響應和風環境，确保結構安全和人員舒適。
- 風力工程：研究風力發電機葉片的氣動效率、結構載荷。
- 體育運動：優化運動員裝備（如自行車、滑雪服、頭盔）和姿勢的空氣動力學性能。
- 環境研究：模拟污染物擴散、風沙運動等。

權威參考來源：

《現代漢語詞典》（第7版）：對“風洞”的定義簡潔明了，強調其作為“管道裝置”和“産生人工氣流”進行“空氣動力學實驗”的本質。這是漢語詞彙釋義的權威标準。
《中國大百科全書》（第三版網絡版） - 航空航天卷/力學卷：提供了關于風洞曆史、分類（低速/高速/超高速等）、原理、構造和應用的詳細科學闡述，具有極高的專業權威性。
中國科學院相關研究所（如力學研究所）官網：介紹國家重大科技基礎設施中的大型風洞裝置（如JF-12激波風洞、JF-22超高速風洞），展示其在國家前沿科研中的關鍵作用，體現了實踐權威性。
中國空氣動力研究與發展中心官網：作為中國最主要的空氣動力學研究機構，其官網詳細介紹了各類風洞設施及其在航空航天等國防和民用領域的應用成果，是行業權威的直接體現。
國家自然科學基金委員會官網：資助了大量與風洞實驗技術、空氣動力學基礎研究相關的項目，反映了該領域研究的學術價值和權威認可。

網絡擴展解釋

風洞是一種人工産生和控制氣流的管道狀實驗設備，主要用于模拟物體（如飛行器、車輛、建築等）在氣流環境中的受力與運動特性，是空氣動力學研究和工程設計的重要工具。

核心組成與原理

結構組成
風洞通常包含三大部分：
- 洞體：包括穩定氣流段的穩定段、加速氣流的收縮段/噴管、放置模型的實驗段，以及降低流速的擴壓段。
- 驅動系統：通過風扇、壓縮機等裝置驅動氣流，控制流速。
- 測控系統：實時監測氣流速度、壓力等參數，并調整實驗條件。
分類
按氣流速度可分為：
- 低速風洞（<100m/s）：模拟日常風速或低空飛行環境。
- 高速風洞：用于高超音速飛行器研究，如中國的JF-22超高速激波風洞，可模拟極端氣流條件。

應用領域

航空航天：測試飛行器模型的升力、阻力等性能，優化設計。
交通運輸：改進汽車、高鐵的流線型設計以降低能耗。
建築工程：評估高層建築抗風能力，減少風振影響。
能源開發：研究風力發電機葉片的氣動效率。

重要性

風洞實驗是飛行器研發的必要環節，也是工業空氣動力學的核心工具。例如，JF-22風洞為高超音速飛行器提供了關鍵試驗數據。通過精确模拟氣流環境，科學家能驗證理論模型并指導實際工程改進。

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