可移动式风蚀风洞的设计与研究

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1、928卷第3期2011年6月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityVol-28No．3Jun．201文章编号：2095—1248(20iI)03—0027—06可移动式风蚀风洞的设计与研究盖晓磊，李光里，张宏(沈阳航空航天大学动力与能源工程学院，辽宁沈阳110136)摘要：可移动式风蚀风洞是对土壤进行抗风蚀能力测试研究的一种有力工具。所设计的风蚀风洞全长15．9m，其中实验段长7．7m，平均分为7段，入口截面长宽均为0．9m；收缩段长1．2m，收缩比为

2、2；风洞内风速在0—20m／s范围内连续可调，转角段的创新设计能够是风洞有均匀的流场。风洞的各个部分易于连接和拆分，以便于野外科学研究时移动和运输的功能。经过运行测试和风速廓线实验，空风洞下风洞的各项气动性能指标已经达到设计标准，该风洞已经投入到科研实验中。关键词：风蚀；风洞；可移动；设计；测试中图分类号：V211．7文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．03．007OnthedesignofmovablewindtunnelGAIXiao—lei，LIGuan

3、g-li，ZHANGHong(SchoolofAeroDynamicsandEnergyEngineering，ShenyangAerospaceUnivemity，LiaoningShenyang，110136)Abstract：MovablewindtunneliSapowerfultooltOtestresistanceoflandsurfacesoiltOwinderosion．Amovablewindtunnelisdesigned，whosetotallengthis15．9m．Theexpe

4、rimentsection，composedofsevensubsections，isabout7．7m，withtheinletsizeof0．9mx0．9m．Thecontractionsectionis1．2mlongwithacontractionratioof2．0．Thewindspeedcanbeadjustedcontinuouslywithintherangeof0—20m／s．Theinnovativetumalsectionprovidessteadywindflowintheste

5、adysection．Easilyassembledanddisassem-bled，thewindtunnelisreadytOmoveandtransportwhenusedinfields．Windprofiletestsshowthatthetunnel’Saerodynamicperformancespecificationscomeuptothedesignstandard．Thetunnelhasalreadybeenputintoservice．Keywords：winderosin；wi

6、ndtunnel；movable；design，test近些年来风蚀使土壤的荒漠化越来越严重，沙尘暴成为一种常见的自然灾害。由于直接对土壤风蚀进行系统的研究受到地表状况、自然条件等不利因素的影响，可移动式风蚀风洞应科学研究产生。19世纪30年代中期英国人Bagnold撰写了《风沙和荒漠沙丘物理学》，奠定了风沙物理学基础。在Bagnold的研究工作基础上Chepil等人在美国对风蚀问题进行了深入的研究工作，第一次全面地论述了土壤风蚀问题，Chepil因之被誉为现代土壤风蚀科学的开拓者。随后，前苏联、澳大利亚

7、、埃及等国的科学家也对土壤风蚀问题进行研究。早在1939年Chepil和Mihle等人就开始将可移动式风蚀风洞用于农田土壤漂移的研究⋯。由于土壤变化的多样性，出现了多种不同的可移动式风蚀风洞，例如：Gillette于1978年在收稿日期：2011一03—14作者简介：盖晓磊(1986一)，男，辽宁朝阳人，硕士研究生，主要研究方向：航空发动机气动热力学及应用，E·mail：gxll9861116@163．corn；李光里(1939一)，男，黑龙江哈尔滨人，研究员，主要研究方向：空气动力学，E—mail：19

8、13910@163．tom。28沈阳航空航天大学学报第28卷美国国家大气研究中心建造了一座可移动式风蚀风洞用于测定卵石沙漠土壤和农田土壤风蚀时的临界摩擦速度心J。在加拿大，Nickling等人于1993年在Guelph大学建造一座可移动式野外风蚀风洞旧J。此外还有研究风沙流，评估地垄、泥块和地表覆盖对土壤损失减少的风蚀风洞等。我国第一所风蚀风洞是1968年在科学院兰州寒区旱区研究所(中科院原沙漠研究所)建成的长16m，截面为0