风洞洞壁干扰一直是影响风洞试验数据準确性的重要问题,对各种模型攻角下静态气动力受洞壁干扰影响有不少研究,并建立了工程修正方法。对于跨声速风洞，运行参数确定后，核心流均匀性主要取决于试验段壁板开孔率、引射缝、扩开角等结构参数，影响变数多、调试难度大。摸清各参数对流场品质的影响规律，不仅可以提高风洞调试运行的质量效率，而且对试验段壁板设计也具有一定的指导作用。
基本介绍
- 中文名：风洞壁
- 外文名：wind-tunnel wall
- 影响：风洞试验数据準确性
- 影响因素：壁板开孔率、引射缝等
- 方法：通过检测壁压的变化程度
- 干扰：非定常空气动力和力矩
简介
风洞洞壁干扰一直是影响风洞试验数据準确性的重要问题,对各种模型攻角下静态气动力受洞壁干扰影响有不少研究,并建立了工程修正方法。对于跨声速风洞，运行参数确定后，核心流均匀性主要取决于试验段壁板开孔率、引射缝、扩开角等结构参数，影响变数多、调试难度大。摸清各参数对流场品质的影响规律，不仅可以提高风洞调试运行的质量效率，而且对试验段壁板设计也具有一定的指导作用。
风洞壁
风洞壁背景
随着战斗机机动性能的提高,近10年来,大攻角过失速机动风洞试验引起了广泛关注,也进行了大量的风洞试验技术研究。这类试验中,由于模型快速运动产生的扇动作用,试验时可听见风洞中气流的扇动声音,由此产生的气流扰动对风洞壁有很大的扇动效应。因此对这类动态试验的风洞壁干扰影响开始重视,并对试验数据的可信度提出了疑问。
测试试验
不管是动态试验还是静态试验,模型对风洞壁压的影响与洞壁对模型气动力的影响是相互的,因此,可以通过检测壁压的变化程度来观察风洞壁对测力结果的影响大小。
(1)风洞壁干扰对非定常空气动力和力矩有一定影响,但是它不影响测量结果的可信度,特别是对複杂的动态力矩特性不影响其本质特徵。风洞洞壁干扰使模型动静态法向力增大,对于模型阻塞度为6.87 %的模型,洞壁对法向力干扰量约为8.7 %。另外,洞壁干扰不影响模型俯仰力矩的动态特性本质。
(2)风洞动态壁压有类似模型非定常气动特性的迟滞现象,模型越大,迟滞特性越明显。模型区前后的测压点的压力延迟有较大区别,处在模型区前的压力点,压力延迟较小,模型区后的压力点,压力延迟较大。
(3)模型试验雷诺数不影响动态壁压特性的变化规律,在量值上,试验雷诺数越大,动态壁压值越大。
壁板开孔率影响
核心流均匀性随孔壁状态变化十分明显，跨声速範围内，过膨胀加速区必然导致强膨胀波的产生，必须通过仔细调整过渡区和模型区的开孔分布，降低壁板反射波强度，改善壁板消波特性，进而提高核心流均匀性。
侧壁开孔状态
3种侧壁开孔状态中模型区核心流均匀性最好的是侧壁不开孔状态，Ma分布标準差为0.0100，满足国军标合格指标要求。原因是这种状态在保证综合开孔率连续的同时局部开孔率亦无突变，侧壁不开孔，对流场的扰动小，上、下孔壁仍具有良好的消波特性。
引射缝影响
1）引射缝开度对亚、跨声速流场Ma分布影响较大，对低超声速流场影响较小。这是由于低超声速时主气流静压低，引射效率较高，半开度即可建立均匀流场。
2）亚、跨声速下，引射缝全关使模型区中、后段流速升高，体现出堵塞干扰性质。原因是后部支撑机构导致流通面积减小，造成主气流加速。因此，关闭引射缝虽然可以在亚、跨声速範围内降低主气流与引射气流混合处的气流脉动，但为消除支架干扰，减小支撑干扰区範围，引射缝必须开启。
扩开角影响
壁板扩开角与开孔率影响相互耦合，低超声速运行时必须根据当地附面层厚度情况进行调整。必须使用扩开角时，需要通过提高驻室抽气量来补偿壁板扩开导致的模型区后部流速下降。