DE102004059474B4 - Wind tunnel with flow collector - Google Patents

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Abstract

Windkanal, bei dem in Luftströmungsrichtung nacheinander eine den Strömungsquerschnitt reduzierende Luftaustrittsdüse (1) mit einer Querschnittsfläche (AD) der Austrittsöffnung, eine offene Messstrecke (8) und ein Strömungskollektor (2) angeordnet sind, wobei die Querschnittsfläche (AK) der Mündungsöffnung des Strömungskollektors (2) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Querschnittsfläche (AK) zumindest eine Mündungsklappe (5) am Strömungskollektor (2) angebracht ist, die durch ein Verändern ihrer Stellung die Querschnittsfläche (AK) der Mündungsöffnung des Strömungskollektors (2) verändert, wobei am Boden im engsten Querschnitt des Strömungskollektors (2) zusätzlich zumindest eine Bodenklappe (12) angeordnet ist, die zwischen einer den Luftmassenstrom (4) nicht beeinflussenden Ruhestellung und zumindest einer den Luftmassenstrom (4) beeinflussenden Gebrauchsstellung verstellbar ist.Wind tunnel in which an air outlet nozzle (1) reducing the flow cross-section and having a cross-sectional area (AD) of the outlet opening, an open measuring section (8) and a flow collector (2) are arranged one after the other in the air flow direction, the cross-sectional area (AK) of the opening of the flow collector ( 2) is changeable, characterized in that to change the cross-sectional area (AK) at least one mouth flap (5) is attached to the flow collector (2), which changes the cross-sectional area (AK) of the mouth opening of the flow collector (2) by changing its position, with at least one floor flap (12) additionally arranged on the floor in the narrowest cross section of the flow collector (2), which is adjustable between a rest position that does not influence the air mass flow (4) and at least one use position that influences the air mass flow (4).

Description

Die Erfindung betrifft einen Windkanal mit Strömungskollektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a wind tunnel with a flow collector according to the preamble of patent claim 1.

Aus der WO 02/075269 A1 und aus der DE 42 24 488 A1 ist ein Windkanal bekannt, bei dem in Luftströmungsrichtung nacheinander eine den Strömungsquerschnitt reduzierende Luftaustrittsdüse, eine offene Messstrecke und ein Strömungskollektor angeordnet sind.From the WO 02/075269 A1 and from the DE 42 24 488 A1 a wind tunnel is known in which a flow cross-section reducing air outlet nozzle, an open measuring section and a flow collector are arranged in succession in the air flow direction.

Allgemein wird der Strömungskollektor bei einem solchen Windkanal im Wesentlichen so ausgelegt, dass der Luftmassenstrom, der aus der Luftaustrittsdüse austritt, wieder aufgefangen wird. Zusätzlich tritt ein Zuwachs an Luftmassenstrom auf, der durch Verwirbelungen im Randbereich des Luftmassenstroms (Entrainment) in der offenen Messstrecke entsteht und durch turbulente Vermischungsprozesse mit dem eigentlichen Luftmassenstrom mitgerissen wird. Aus diesem Grund wird die Querschnittsfläche des Strömungskollektors allgemein größer gestaltet als die Querschnittsfläche der Luftaustrittsdüse. Als Folge davon wird die mittlere Staupunktstromlinie im Randbereich des Luftmassenstroms konkav vom Luftmassenstrom weggekrümmt und es entsteht ein positiver Druckgradient vor dem Strömungskollektor. Der in der Massenstrombilanz überschüssige Strömungsanteil wird dann am Ende des Strömungskollektors über Öffnungsschlitze wieder ausgeschieden.In general, the flow collector in such a wind tunnel is designed essentially so that the air mass flow emerging from the air outlet nozzle is recovered. In addition, there is an increase in air mass flow, which is created by turbulences in the edge region of the air mass flow (entrainment) in the open measuring section and entrained by turbulent mixing processes with the actual air mass flow. For this reason, the cross-sectional area of the flow collector is made generally larger than the cross-sectional area of the air outlet nozzle. As a result, the average stagnation point streamline in the edge region of the air mass flow is curved concavely away from the air mass flow and a positive pressure gradient arises in front of the flow collector. The excess flow in the mass flow balance is then excreted again at the end of the flow collector via opening slits.

Wird die Querschnittsöffnung des Strömungskollektors zu klein ausgelegt, entsteht ein Massenstromdefizit im Strömungskollektor. Die mittlere Staupunktstromlinie im Randbereich des Luftmassenstroms krümmt sich dann konvex zur Mitte des Luftmassenstroms hin und es entsteht ein negativer Druckgradient vor dem Strömungskollektor, der einen beschleunigten Luftmassenstrom zur Folge hat. Das Massenstromdefizit wird durch Einströmen über die Öffnungsschlitze ausgeglichen.If the cross-sectional opening of the flow collector is designed to be too small, a mass flow deficit arises in the flow collector. The mean stagnation point flow line in the edge region of the air mass flow then curves convexly toward the center of the air mass flow and a negative pressure gradient arises in front of the flow collector, which results in an accelerated air mass flow. The mass flow deficit is compensated by inflow through the opening slots.

Als Folge der beschriebenen Strömungsvorgänge entsteht in der leeren Messstrecke eine ungleichförmige Druckverteilung im Luftmassenstrom, der die Kraft- und Druckmessungen in der Messstrecke verfälscht und daher unerwünscht ist. Zusätzlich kann eine Instabilität des Luftmassenstroms entstehen, die sich negativ auf die Messergebnisse auswirkt. Aufgrund der großen Kräfte der Windkanalströmung können außerdem Anlagen- und Gebäudeschwingungen entstehen, so dass der Windkanal in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen des Luftmassenstroms unter Umständen nicht betrieben werden kann.As a consequence of the flow processes described, a non-uniform pressure distribution in the air mass flow, which falsifies the force and pressure measurements in the measuring section and is therefore undesirable, arises in the empty measuring section. In addition, an instability of the air mass flow can occur, which has a negative effect on the measurement results. Due to the large forces of the wind tunnel flow can also create plant and building vibrations, so that the wind tunnel can not be operated in different speed ranges of the air mass flow under certain circumstances.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Windkanal mit einem Strömungskollektor zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige Druckverteilung im Luftmassenstrom sicherstellt.The object of the invention is to provide a wind tunnel with a flow collector, which ensures the most uniform possible pressure distribution in the air mass flow.

Diese Aufgabe wird mit einem Windkanal mit einem Strömungskollektor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a wind tunnel with a flow collector having the features of patent claim 1.

Gemäß Patentanspruch 1 sind in einem Windkanal in Luftströmungsrichtung nacheinander eine den Strömungsquerschnitt reduzierende Luftaustrittsdüse mit einer Querschnittsfläche AD der Austrittsöffnung, eine offene Messstrecke und ein Strömungskollektor angeordnet. Die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors ist veränderbar. Normalerweise ist die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung nur um ca. 5% bis 25% größer als die Querschnittsfläche AD der Austrittsöffnung der Luftaustrittsdüse. Zur Veränderung der Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors ist zumindest eine Mündungsklappe am Strömungskollektor angebracht, die durch ein Verändern ihrer Stellung die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors verändert. Bei sehr großen Versuchsträgern in der offenen Messstrecke kann die zumindest eine Mündungsklappe eine Stellung einnehmen, in der die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors um mehr als die ca. 5% bis 25% größer ist als die Querschnittsfläche AD der Austrittsöffnung der Luftaustrittsdüse. Die zumindest eine Mündungsklappe muss aerodynamisch profiliert sein, damit sie ablösungsfrei bei verschiedenen Betriebszuständen des Windkanals umströmt werden kann. Da der Strömungskollektor von innen und außen umströmt wird, ist dieser auch von außen strömungstechnisch verkleidet.According to claim 1, a flow cross-section reducing air outlet nozzle with a cross-sectional area A D of the outlet opening, an open measuring section and a flow collector are arranged in succession in a wind tunnel in the air flow direction. The cross-sectional area A K of the mouth opening of the flow collector is variable. Normally, the cross-sectional area A K of the mouth opening is only about 5% to 25% larger than the cross-sectional area A D of the outlet opening of the air outlet nozzle. To change the cross-sectional area A K of the orifice of the flow collector at least one orifice flap is attached to the flow collector, which changes the cross-sectional area A K of the orifice of the flow collector by changing its position. In the case of very large test carriers in the open measuring section, the at least one outlet flap can assume a position in which the cross-sectional area A K of the outlet opening of the flow collector is greater than approximately 5% to 25% greater than the cross-sectional area A D of the outlet opening of the air outlet nozzle. The at least one outlet flap must be aerodynamically profiled so that it can be flowed around without separation at different operating conditions of the wind tunnel. Since the flow collector is flowed around from the inside and outside, it is also fluidically lined from the outside.

Zusätzlich ist am Boden im engsten Querschnitt des Strömungskollektors zumindest eine Bodenklappe angeordnet, die zwischen einer den Luftmassenstrom nicht beeinflussenden Ruhestellung und zumindest einer den Luftmassenstrom beeinflussenden Gebrauchsstellung verstellbar ist. Die Bodenklappe erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Breite des Strömungskollektors.In addition, at least one bottom flap is arranged at the bottom in the narrowest cross section of the flow collector, which can be adjusted between a rest position which does not influence the air mass flow and at least one use position influencing the air mass flow. The bottom flap preferably extends over the entire width of the flow collector.

Bevorzugt ist am hinteren Ende des Strömungskollektors zumindest ein Öffnungsschlitz zur Umgebung angeordnet. Die Querschnittsfläche des zumindest einen Öffnungsschlitzes ist vorteilhafterweise veränderbar. Dazu kann beispielsweise der Strömungskollektor als ganzes verlagerbar sein. Alternativ ist günstigerweise zur Veränderung der Querschnittsfläche des zumindest einen Öffnungsschlitzes zumindest eine Abströmklappe vorgesehen, die je nach Stellung eine unterschiedlich große Querschnittsfläche des Öffnungsschlitzes erzeugt.Preferably, at least one opening slit is arranged to the environment at the rear end of the flow collector. The cross-sectional area of the at least one opening slot is advantageously variable. For this purpose, for example, the flow collector can be displaced as a whole. Alternatively, it is favorable for changing the cross-sectional area of the at least one opening slit at least one discharge flap is provided, which generates depending on the position of a different size cross-sectional area of the opening slit.

Ein solcher Windkanal kann kalibriert werden, in dem im Betrieb bei leerer Messstrecke die zumindest eine Mündungsklappe und/oder die zumindest eine Abströmklappe und/oder die zumindest eine Bodenklappe so eingestellt werden, dass eine gleichförmige statische Druckverteilung in der Messstrecke herrscht. Such a wind tunnel can be calibrated in which the at least one outlet flap and / or the at least one outlet flap and / or the at least one bottom flap are adjusted during operation when the measuring section is empty in such a way that a uniform static pressure distribution prevails in the measuring section.

Der Sinn dieser Anordnungen ist es, die ungleichförmige statische Druckverteilung in der leeren Messstrecke durch entsprechende Einstellungen der zumindest einen Mündungsklappe und/oder der Abströmklappe zu beeinflussen und abzubauen. Zudem wird eine beschleunigte Strömung im engsten Querschnitt des Strömungskollektors erzeugt. Dies geschieht mit Hilfe der zumindest einen Bodenklappe. Sie ist nötig für den Fall, dass die Querschnittsfläche der Mündungsöffnung des Strömungskollektors durch die zumindest eine Mündungsklappe bei großen Modellen vergrößert wird. Ferner beeinflusst die Anordnung die Massenstrombilanz des Strömungskollektors. Dabei soll vorwiegend nur der energiereiche Kernstrahl des Freistrahls durch den Strömungskollektor strömen und von einem anschließenden Diffusor aufgenommen werden. Die überschüssigen Strömungsmassen werden außerhalb des Strömungskollektors abgeführt. Ein Ausgleich der Luftmassenstrombilanz wird durch den zumindest einen Öffnungsschlitz am Ende des Strömungskollektors hergestellt. Zudem kann durch die erfindungsgemäße Anordnung sichergestellt werden, dass der Luftmassenstrom in der Messstrecke stabil ist, so dass strömungserregte, tieffrequente Schwingungen des Windkanals vermieden werden. Dies wird durch eine Beschränkung des Querschnittsflächenverhältnisses zwischen der Austrittsöffnung der Luftaustrittsdüse und der Mündungsöffnung des Strömungskollektors erreicht, wodurch der Strömungskollektor nur von dem energiereichen Kernstrahl durchströmt wird, und es nur zu unwesentlichen Strömungsablösungen im Mündungsbereich des Strömungskollektors kommt.The purpose of these arrangements is to influence and reduce the non-uniform static pressure distribution in the empty measuring section by appropriate adjustments of the at least one outlet flap and / or the outlet flap. In addition, an accelerated flow is generated in the narrowest cross section of the flow collector. This is done with the help of at least one bottom flap. It is necessary in the event that the cross-sectional area of the orifice of the flow collector is increased by the at least one orifice flap in large models. Furthermore, the arrangement influences the mass flow balance of the flow collector. In this case, predominantly only the high-energy core jet of the free jet should flow through the flow collector and be taken up by a subsequent diffuser. The excess flow masses are removed outside the flow collector. Balancing the air mass flow balance is produced by the at least one opening slot at the end of the flow collector. In addition, it can be ensured by the arrangement according to the invention that the air mass flow in the measuring section is stable, so that flow-excited, low-frequency vibrations of the wind tunnel can be avoided. This is achieved by limiting the cross-sectional area ratio between the outlet opening of the air outlet nozzle and the mouth of the flow collector, whereby the flow collector is only flowed through by the high-energy core jet, and only insignificant flow separation occurs in the mouth region of the flow collector.

Der so gewonnene stabile Luftmassenstrom mit einer gleichförmigen statischen Druckverteilung ermöglicht eine korrekte Simulation in einem Windkanal. Bei der Entwicklung von Landfahrzeugen, wie beispielsweise Personenkraftwägen, kann so eine fehlerminimierte Umsetzung von Optimierungsprozessen bei der aerodynamischen Entwicklung erreicht werden. Dies trägt bei Landfahrzeugen mit Verbrennungsmotor zur Reduzierung der CO2-Emission und zur Verbesserung der Fahrdynamik und Fahrstabilität bei. Die Zahl der erforderlichen aerodynamischen Entwicklungszyklen im Windkanal kann reduziert werden.The thus obtained stable air mass flow with a uniform static pressure distribution allows a correct simulation in a wind tunnel. In the development of land vehicles, such as passenger cars, so a minimized implementation of optimization processes in the aerodynamic development can be achieved. In the case of land vehicles with internal combustion engines, this helps to reduce CO 2 emissions and improve driving dynamics and driving stability. The number of required aerodynamic development cycles in the wind tunnel can be reduced.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:In the drawing, an embodiment of the invention is shown, by which the invention will be described in more detail below. The individual figures show in a schematic representation:

1a einen Aufbau eines bekannten Windkanals, 1a a structure of a known wind tunnel,

1b die statische Druckverteilung über die Messstrecke des bekannten und in 1a dargestellten Windkanals, 1b the static pressure distribution over the measuring section of the known and in 1a represented wind tunnel,

2a einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Windkanals und 2a a structure of a wind tunnel according to the invention and

2b die statische Druckverteilung über die Messstrecke des erfindungsgemäßen und in 2a dargestellten Windkanals. 2 B the static pressure distribution over the measuring section of the invention and in 2a illustrated wind tunnel.

Der in 1a dargestellte, aus dem Stand der Technik bekannte Windkanal Göttinger Bauart weist eine offene Messstrecke 8 auf, in der sich beispielsweise ein Personenkraftwagen befinden kann, um die aerodynamischen Eigenschaften des Personenkraftwagens zu simulieren. Der dazu erforderliche Freistrahl U0 tritt aus einer Austrittsöffnung einer Luftaustrittsdüse 1 aus, umströmt den Personenkraftwagen in der offenen Messstrecke 8 und wird dahinter durch einen Strömungskollektor 2 wieder eingefangen. Oberhalb der offenen Messstrecke 8 befindet sich eine von der Messstrecke 8 nicht abgetrennte Messhalle 14. Dadurch entsteht im Luftmassenstrom in der Messstrecke 8 ein Kernstrahl 4 und eine Strömungsscherschicht 3 im Bereich zwischen der Messstrecke 8 und der Messhalle 14. Am Rand der Strömungsscherschicht 3 tritt ein Zuwachs des Luftmassenstroms aufgrund von Entrainment-Vorgängen 11 auf. Dieser Zuwachs des Luftmassenstroms wird durch turbulente Vermischungsprozesse vom Kernstrahl 4 mitgerissen.The in 1a illustrated, known from the prior art wind tunnel Göttinger design has an open measuring path 8th on, in which, for example, a passenger car can be to simulate the aerodynamic properties of the passenger car. The required free jet U 0 emerges from an outlet opening of an air outlet nozzle 1 out, flows around the passenger car in the open measuring section 8th and gets behind it by a flow collector 2 captured again. Above the open measuring section 8th is one of the measuring section 8th not separated measuring hall 14 , This results in the air mass flow in the measuring section 8th a nuclear ray 4 and a flow shear layer 3 in the area between the measuring section 8th and the Messhalle 14 , At the edge of the flow shear layer 3 An increase in the air mass flow occurs due to entrainment processes 11 on. This increase in the air mass flow is due to turbulent mixing processes of the nuclear jet 4 carried away.

Damit der Strömungskollektor 2 nun trotzdem den gesamten Luftmassenstrom wieder einfangen kann, ist die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors 2 größer gestaltet als die Querschnittsfläche AD der Austrittsöffnung der Luftaustrittsdüse 1. Dadurch wird die mittlere Staupunktstromlinie 15 in der Strömungsscherschicht 3 konkav nach oben zur Messhalle 14 hin gekrümmt. Es entsteht – wie in 1b dargestellt – ein positiver Druckgradient cp(x) über die Längserstreckung der Messstrecke hin zum Strömungskollektor 2. Der in der Massenstrombilanz aufgrund der Entrainment-Vorgänge 11 überschüssige Strömungsanteil 13 wird dann am Ende des Strömungskollektors 2 über Öffnungsschlitze 9 wieder ausgeschieden und macht sich schließlich in Form von Sekundärströmungen 10 in der umgebenden Messhalle 14 bemerkbar.So the flow collector 2 However, now can capture the entire air mass flow again, the cross-sectional area A K of the orifice of the flow collector 2 designed larger than the cross-sectional area A D of the outlet opening of the air outlet nozzle 1 , This will make the middle stagnation point streamline 15 in the flow shear layer 3 concave up to the measuring hall 14 curved down. It arises - as in 1b shown - a positive pressure gradient c p (x) over the longitudinal extent of the measuring section towards the flow collector 2 , The in the mass flow balance due to the entrainment processes 11 excess flow fraction 13 is then at the end of the flow collector 2 via opening slots 9 excreted again and finally takes the form of secondary currents 10 in the surrounding Messhalle 14 noticeable.

Wird dagegen die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung des Strömungskollektors 2 zu klein ausgelegt, entsteht ein Massenstromdefizit im Strömungskollektor 2. Die mittlere Staupunktströmungslinie 15 krümmt sich dann konvex zum Kernstrahl 4 hin und es stellt sich ein negativer Druckgradient cp(x) vor dem Strömungskollektor 2 ein, der eine beschleunigte Strömung zur Folge hat. Das Massenstromdefizit wird dann durch Einströmen über die Öffnungsschlitze 9 ausgeglichen.If, however, the cross-sectional area A K of the mouth of the flow collector 2 designed too small, creates a mass flow deficit in the flow collector 2 , The mean stagnation point flow line 15 then curves convexly to the core 4 and there is a negative pressure gradient c p (x) before the flow collector 2 one that results in an accelerated flow. The mass flow deficit is then through inflow through the orifice slots 9 balanced.

Der bekannte Windkanal hat also den Nachteil, dass eine ungleichmässige statische Druckverteilung in der Messstrecke 8 entsteht, was die Simulationsergebnisse verfälscht.The known wind tunnel thus has the disadvantage that an uneven static pressure distribution in the measuring section 8th arises, which falsifies the simulation results.

In 2a ist ein erfindungsgemäßer Windkanal dargestellt. Zum besseren Verständnis werden dabei die bereits in 1a eingeführten Bezugszeichen so weit als möglich für einander entsprechende Baugruppen oder Elemente wieder verwendet. Der erfindungsgemäße Windkanal weist einen Strömungskollektor 2 mit einer Mündungsöffnung auf, deren Querschnittsfläche AK variabel ist. Dazu ist im oberen, vorderen Bereich des Strömungskollektors 2 eine Mündungsklappe 5 angelenkt, die den oberen Rand der Mündungsöffnung bildet. Die Mündungsklappe 5 ist in Strömungsrichtung gesehen hinten schwenkbar am Strömungskollektor 2 angelenkt. Durch ein Verschwenken der Mündungsklappe 5 kann so die Querschnittsfläche AK der Mündungsöffnung variiert werden. Damit die Mündungsklappe 5 beidseitig ablösungsfrei in allen Betriebszuständen umströmt werden kann, ist sie aerodynamisch entsprechend profiliert. Bei größeren Personenkraftwägen muss die Mündungsklappe 5 weiter nach oben verschwenkt werden, um die Mündungsöffnung zu vergrößern. Dadurch vermindert sich der unerwünschte Druckgradient cp(x) im Kernstrahl 4.In 2a an inventive wind tunnel is shown. For better understanding, the already in 1a introduced reference numerals as far as possible for mutually corresponding assemblies or elements used again. The wind tunnel according to the invention has a flow collector 2 with a mouth opening whose cross-sectional area A K is variable. This is in the upper, front area of the flow collector 2 a muzzle flap 5 articulated, which forms the upper edge of the mouth opening. The muzzle flap 5 is seen in the flow direction rear pivotally on the flow collector 2 hinged. By pivoting the mouth flap 5 Thus, the cross-sectional area A K of the mouth opening can be varied. Thus the estuary flap 5 It can be flowed around on both sides without separation in all operating conditions, it is aerodynamically profiled accordingly. For larger passenger cars, the muzzle flap 5 be pivoted further upward to increase the mouth opening. This reduces the undesirable pressure gradient c p (x) in the core jet 4 ,

Außerdem kann der Querschnitt eines Öffnungsschlitzes 9 am Ende des Strömungskollektors 2 durch eine ebenfalls verschwenkbare Abströmklappe 6 verändert werden. Die Abströmklappe 6 ist am hinteren oberen Rand des Strömungskollektors 2 mit ihrer Vorderkante angelenkt. Zudem ist am Boden des Strömungskollektors 2 im Bereich des engsten Querschnitts eine Bodenklappe 12 angelenkt, die sich über die gesamte Breite des Strömungskollektors 2 erstreckt.In addition, the cross section of an opening slot 9 at the end of the flow collector 2 by a likewise pivotable outlet flap 6 to be changed. The outlet flap 6 is at the rear upper edge of the flow collector 2 hinged with its front edge. In addition, at the bottom of the flow collector 2 in the area of the narrowest cross-section a bottom flap 12 hinged, extending over the entire width of the flow collector 2 extends.

Zum Einstellen der Mündungsklappe 5, der Abströmklappe 6 und der Bodenklappe 12 wird der Windkanal bei leerer Messstrecke 8 betrieben. Bei richtiger Einstellung wird eine gleichförmige statische Druckverteilung cp(x) in der leeren Messstrecke 8 erreicht. Dabei nimmt die Staupunktstromlinie 15 einen quasi-horizontalen Verlauf an.For adjusting the mouth flap 5 , the outlet flap 6 and the bottom flap 12 becomes the wind tunnel at empty measuring distance 8th operated. When set correctly, a uniform static pressure distribution c p (x) in the empty measuring section 8th reached. At the same time, the stagnation point current line increases 15 a quasi-horizontal course.

Ein auf diese Weise richtig eingestellter Windkanal weist einen stabilen Freistrahl ohne nennenswerten Druckgradienten cp(x) auf, wie es in 2b dargestellt ist. Vorwiegend strömt nur der energiereiche Kernstrahl (4) des Freistrahls U0 durch den Strömungskollektor (2) und wird von dem anschließenden Diffusor (7) aufgenommen. So können unnötige Optimierungsschleifen bei der aerodynamischen Entwicklung von Personenkraftwägen vermieden werden, da die Simulation nur in sehr viel geringerem Maße fehlerbehaftet ist.A wind tunnel correctly adjusted in this way has a stable free jet without appreciable pressure gradient c p (x), as it is known in 2 B is shown. Predominantly only the high-energy nuclear jet flows ( 4 ) of the free jet U 0 through the flow collector ( 2 ) and by the subsequent diffuser ( 7 ). Thus, unnecessary optimization loops in the aerodynamic development of passenger cars can be avoided because the simulation is only flawed to a much lesser extent.

Claims (4)

Windkanal, bei dem in Luftströmungsrichtung nacheinander eine den Strömungsquerschnitt reduzierende Luftaustrittsdüse (1) mit einer Querschnittsfläche (AD) der Austrittsöffnung, eine offene Messstrecke (8) und ein Strömungskollektor (2) angeordnet sind, wobei die Querschnittsfläche (AK) der Mündungsöffnung des Strömungskollektors (2) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Querschnittsfläche (AK) zumindest eine Mündungsklappe (5) am Strömungskollektor (2) angebracht ist, die durch ein Verändern ihrer Stellung die Querschnittsfläche (AK) der Mündungsöffnung des Strömungskollektors (2) verändert, wobei am Boden im engsten Querschnitt des Strömungskollektors (2) zusätzlich zumindest eine Bodenklappe (12) angeordnet ist, die zwischen einer den Luftmassenstrom (4) nicht beeinflussenden Ruhestellung und zumindest einer den Luftmassenstrom (4) beeinflussenden Gebrauchsstellung verstellbar ist.Wind tunnel, in which in the air flow direction successively a flow cross-section reducing air outlet nozzle ( 1 ) having a cross-sectional area (A D ) of the outlet opening, an open measuring section ( 8th ) and a flow collector ( 2 ) Are arranged, wherein the cross-sectional area (A K) of the mouth opening of the flow collector ( 2 ) is variable, characterized in that for changing the cross-sectional area (A K ) at least one orifice flap ( 5 ) at the flow collector ( 2 ), which by changing its position, the cross-sectional area (A K ) of the orifice of the flow collector ( 2 ), wherein at the bottom in the narrowest cross section of the flow collector ( 2 ) additionally at least one bottom flap ( 12 ) arranged between a mass air flow ( 4 ) not influencing rest position and at least one the air mass flow ( 4 ) influencing position of use is adjustable. Windkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am hinteren Ende des Strömungskollektors (2) zumindest ein Öffnungsschlitz (9) zur Umgebung angeordnet ist.Wind tunnel according to claim 1, characterized in that at the rear end of the flow collector ( 2 ) at least one opening slot ( 9 ) is arranged to the environment. Windkanal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des zumindest einen Öffnungsschlitzes (9) veränderbar ist.Wind tunnel according to claim 2, characterized in that the cross-sectional area of the at least one opening slot ( 9 ) is changeable. Windkanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Querschnittsfläche des zumindest einen Öffnungsschlitzes (9) zumindest eine Abströmklappe (6) vorgesehen ist, die je nach Stellung die Querschnittsfläche des Öffnungsschlitzes (9) verändert.Wind tunnel according to claim 3, characterized in that for changing the cross-sectional area of the at least one opening slot ( 9 ) at least one outlet flap ( 6 ) is provided, depending on the position of the cross-sectional area of the opening slot ( 9 ) changed.
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CN111780949A (en) * 2020-07-10 2020-10-16 南京航空航天大学 CFD analysis-based total pressure correction method for high-speed air inlet channel precursor wind tunnel experiment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016225277A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wind tunnel and method for adjusting an air flow in a wind tunnel

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211057A (en) * 1991-08-08 1993-05-18 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Nozzle diffuser for use with an open test section of a wind tunnel
DE4139359A1 (en) * 1991-11-29 1993-06-03 Kramer Carl WIND CHANNEL WITH OPEN-BEAM MEASUREMENT RANGE FOR SIMULATION OF WIND DIRECTION VARIATIONS
JPH0854313A (en) * 1994-08-15 1996-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for automatically controlling degree of turbulence in diffusing barrel of wind tunnel
JP2001235394A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wind tunnel
DE10049533A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-25 Mueller Bbm Gmbh Wind tunnel, especially for aero-acoustic measurements, has openings at point of pressure maximum, e.g. in wall of feedback tube upstream of outlet nozzle and/or in diffuser
WO2002075269A1 (en) * 2001-03-21 2002-09-26 Fkfs Forschungsinstitut Für Kraftfahrwesen Und Fahrzeugmotoren Method for improving the measuring accuracy in flow channels

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211057A (en) * 1991-08-08 1993-05-18 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Nozzle diffuser for use with an open test section of a wind tunnel
DE4139359A1 (en) * 1991-11-29 1993-06-03 Kramer Carl WIND CHANNEL WITH OPEN-BEAM MEASUREMENT RANGE FOR SIMULATION OF WIND DIRECTION VARIATIONS
JPH0854313A (en) * 1994-08-15 1996-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for automatically controlling degree of turbulence in diffusing barrel of wind tunnel
JP2001235394A (en) * 2000-02-24 2001-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wind tunnel
DE10049533A1 (en) * 2000-10-06 2002-04-25 Mueller Bbm Gmbh Wind tunnel, especially for aero-acoustic measurements, has openings at point of pressure maximum, e.g. in wall of feedback tube upstream of outlet nozzle and/or in diffuser
WO2002075269A1 (en) * 2001-03-21 2002-09-26 Fkfs Forschungsinstitut Für Kraftfahrwesen Und Fahrzeugmotoren Method for improving the measuring accuracy in flow channels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111780949A (en) * 2020-07-10 2020-10-16 南京航空航天大学 CFD analysis-based total pressure correction method for high-speed air inlet channel precursor wind tunnel experiment

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