水槽和水洞

[拼音]：shuicao he shuidong

[外文]：water channel and water tunnel

在空气动力学研究中用以观察和显示流场的实验设备。它们能显示分离、旋涡、湍流拟序结构等流动，常用以观察和拍摄飞行器及其部件的空间绕流的彩色流动照片。水槽和水洞也是水动力学研究和实验的设备，用于研究液体（水）的运动，以及浸在液体中的物体和液体的相互作用。水从水槽和水洞的稳定段经收缩段流入实验段（图1）。稳定段中有纱网和蜂窝器等整流装置。水洞分卧式和竖式两种。它四壁封闭，如同闭口式风洞。水槽实验段的上面为自由水面，实验段的长度通常为宽度的10倍以上。水洞和水槽通常用水泵使水回流。另有一种水槽，其中水静止，用拖车拖动试验模型在水中运动。流场的显示常用色液法和氢气泡法。色液法是使用得最早的方法，颜色液从模型上的小孔或模型外的喷嘴注入流场。氢气泡法是60年代后发展的方法，用直径为数十微米的铂丝张于观察区内，接电源负极，水电解后在铂丝上产生微小氢气泡。如用脉冲电源则产生间歇的氢气泡条纹，不但可以定性观察，还可同时测出流速分布。图2是一个降落伞硬模型的流场，白条纹为氢气泡条纹，条纹越密表示流速越小，反之则流速越大。为使显示物质不致紊乱，流速必须很小，一般为20厘米/秒左右。因此水洞和水槽中模型的雷诺数很小，只适于观察钝形物、飞行器及其部件在大迎角时的分离流场、旋涡的产生和破裂等现象。水动力学实验中使用的主要仪器为各种压力计和水洞天平以及某些声学测量仪器。