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風(fēng)洞風(fēng)洞即風(fēng)洞實驗室,是以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流,用來模擬飛行器或?qū)嶓w周圍氣體的流動情況,并可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實驗設(shè)備。
風(fēng)洞種類繁多,如圖甲所示為閉口直流式風(fēng)洞,其主要組成部分為收縮段、試驗段、擴散段和動力裝置,動力裝置包括直流電機和風(fēng)扇。風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后,將空氣吸入風(fēng)洞中,通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速以獲得不同的試驗段速度,收縮段前裝有整流柵,整流柵做成方格狀,用來消除氣流中的旋渦,氣流通過收縮段后,流速增大,這樣可使進入試驗段的氣流較為均勻。試驗段截面是方形的,模型放在其中進行試驗,擴散段的功能是使試驗段后面的氣流減速后再排入大氣。
因為風(fēng)洞的控制性佳,可重復(fù)性高,現(xiàn)今風(fēng)洞廣泛用于空氣動力學(xué)工程的測試,譬如結(jié)構(gòu)物的風(fēng)力荷載和振動,風(fēng)力發(fā)電、防風(fēng)設(shè)施的功效等,一些研究也指出風(fēng)洞實驗之結(jié)果與現(xiàn)地風(fēng)場的觀測的結(jié)果相近。
(1)用圖甲所示的風(fēng)洞做實驗,實驗?zāi)P蛻?yīng)放置在
段,風(fēng)機工作時,氣流的方向向
(選填“左”或“右”);
(2)風(fēng)洞中的整流柵做成方格狀的目的是消除氣流中的
,實驗時模型以
為參照物,是運動的;
(3)將圖乙所示的機翼模型固定在臺式測力計上并放置于風(fēng)洞中,測量風(fēng)機工作與不工作時,測力計的示數(shù)變化,有風(fēng)時測力計的示數(shù)比無風(fēng)時的
,說明機翼模型在風(fēng)洞中,上下表面受到氣流的壓力差方向向
(選填“上”或“下”);
(4)若圖乙所示機翼模型在水平風(fēng)的作用下獲得豎直方向的力的大小為F,實驗得到F與風(fēng)速的二次方v
2關(guān)系圖象如圖丙所示,當(dāng)風(fēng)速是原來的2倍時,力F是原來
;
A.2倍
B.4倍
C.0.5倍
D.0.25倍
(5)在其它條件不變時,試驗段的橫截面面積越小,試驗段的風(fēng)速越
.