DE3524784C2

DE3524784C2 -

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Publication number: DE3524784C2
Application number: DE19853524784
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 3403 Friedland De Heddergott; Erich Dr.Rer.Nat. 3412 Noerten-Hardenberg De Wedemeyer; Egon Dr.-Ing. 3400 Goettingen De Stanewsky
Original assignee: Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1988-12-22
Also published as: FR2584817A1; DE3524784A1; GB2177661B; GB8614935D0; FR2584817B1; GB2177661A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine adaptive Meßstrecke eines transsonischen Windkanals zur Durchführung 2- oder 3-dimensionaler Messungen, mit einer, eine glatte innere Oberfläche aufweisenden Wandung, die auf die Form der Stromfläche einer nach ggf. allen Seiten unbegrenzten Strömung vermittels einer Vielzahl von Verstellelementen einregelbar ist. Eine solche Vorrichtung ist aus der Z. Flugwiss. Weltraumforschung 3 (1979), Heft 2, S. 129-133 bekannt. Unter einem transsonischen Windkanal wird ein solcher verstanden, der im Unterschallbereich wie auch im Überschallbereich einsetzbar ist, also etwa zwischen Mach 0,5 bis 1,3.The invention relates to an adaptive measuring section a transonic wind tunnel to carry out 2- or 3-dimensional measurements, with one, a smooth inner Surface showing wall that conforms to the shape of the flow area a flow that may be unlimited on all sides can be adjusted by means of a large number of adjusting elements. Such a device is from Z. Flugwiss. Space Research 3 (1979), Issue 2, pp 129-133 known. A transonic wind tunnel means one that that in the subsonic area as well as in the supersonic area can be used, i.e. between Mach 0.5 and 1.3.

Aus der Zeitschrift für Flugwiss. Weltraumforschung 3 (1979) Heft 2, S. 129-S. 133, ist eine adaptive Meßstrecke mit quadratischem Querschnitt für 2-dimensionale Strömungen bekannt. Die obere und untere Wand der Meßstrecke bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff und lassen sich mittels Verstellelementen verbiegen. Die obere und untere Wand weisen eine geschlossene glatte innere Oberfläche auf. Aus der Zeitschrift Flugwiss. Weltraumforschung 3 (1979), Heft 2, Seiten 129-133 ist auch eine adaptive Meßstrecke mit acht flexiblen Wänden für 3-dimensionale Messungen bekannt. Abgesehen davon, daß sowohl die Meßstrecke für 2-dimensionale Strömungen als auch die für 3-dimensionale Strömungen nicht für Überschallanströmungen vorgesehen sind, können die bei Überschallanströmungen auftretenden Verdichtungsstöße nicht gelöscht werden.From the Zeitschrift für Flugwiss. Space Research 3 (1979) Issue 2, p. 129-p. 133, is an adaptive measuring section with square cross-section for 2-dimensional flows known. The upper and lower wall of the measuring section are made made of glass fiber reinforced plastic and can be Bend the adjustment elements. The top and bottom walls face a closed smooth inner surface. From the Flugwiss magazine. Space Research 3 (1979), No. 2, Pages 129-133 also includes an adaptive measurement section eight flexible walls known for 3-dimensional measurements. Apart from the fact that both the measuring section for 2-dimensional Currents as well as for 3-dimensional currents not for Supersonic flows are provided, which can No compression surges occurring in supersonic flows to be deleted.

Die aus der DE-AS 29 41 404 bekannte Vorrichtung weist eine Wandung aus einem verformbaren Material, beispielsweise Gummi, mit einer geschlossenen glatten inneren Oberfläche auf. Auf der Außenseite dieser Wandung sind eine Vielzahl von Verstellelementen in Form von Hydraulikzylindern oder Hubspindeln angeordnet, mit deren Hilfe die Wandung im Rahmen der Elastizität des Gummis stets verbiegbar ist. Dies ergibt eine gute Anpassung der Wandung an die Strömungsverhältnisse durch Einregelung der Wandung auf die Form der Stromfläche einer nach allen Seiten unbegrenzten, als 3-dimensionalen, Strömung. Im Überschallbereich ist diese Meßstrecke nicht einsetzbar. Die im Überschallbereich auftretenden Verdichtungsstöße würden bei Einsatz einer Meßstrecke in diesem Bereich nicht gelöscht, sondern reflektiert. Hierdurch kann eine Verfälschung des Meßergebnisses auftreten.The device known from DE-AS 29 41 404 has one Wall made of a deformable material, for example Rubber, with a closed smooth inner surface on. On the outside of this wall are a multitude of adjusting elements in the form of hydraulic cylinders or Lifting spindles arranged, with the help of the wall in The elasticity of the rubber is always bendable. This results in a good adaptation of the wall to the Flow conditions by regulating the wall to the Shape of the flow area of an unlimited on all sides, as a 3-dimensional, flow. Is in the supersonic area this measuring section cannot be used. The one in the supersonic area Compression impacts would occur when using a Measuring section not deleted in this area, but reflected. This can falsify the Measurement result occur.

Eine adaptive Meßstrecke für 3-dimensionale transsonische Strömungen ist auch aus dem BMFT-Forschungsbericht W 83-026, 1983, bekannt. Auch bei dieser adaptiven Meßstrecke ist eine geschlossene Wandung vorgesehen. Die Wandung besteht aus acht flexiblen Wänden, der Meßstreckenquerschnitt ist also achteckig. Die Wände werden den jeweiligen Strömungsbedingungen angepaßt und zwar derart, so daß die Stromlinien im Wandbereich den gleichen Verlauf wie bei seitlich unbegrenzter Strömung haben. Aus dem BMFT-Forschungsbericht W 83-026, 1983, ist auch bekannt, die Strömungsbedingungen im Wandbereich durch eine lokal angepaßte Durchlässigkeit perforierter oder geschlitzter Wände anzupassen. Nachteilig ist, daß auch diese Meßstrecke nur für Unterschall- und transsonische Strömungen vorgesehen und verwendbar ist. An adaptive measuring section for 3-dimensional transonic flows is also known from the BMFT research report W 83-026, 1983. This adaptive measuring section is also closed Wall provided. The wall consists of eight flexible ones Walls, the measuring section cross-section is therefore octagonal. The walls are the respective flow conditions adjusted and in such a way that the streamlines in Wall area the same course as with the side have unlimited flow. From the BMFT research report W 83-026, 1983, is also known to Flow conditions in the wall area through a local adapted permeability of perforated or slotted Adapt walls. It is disadvantageous that this measuring section too intended only for subsonic and transonic flows and is usable.

Aus der US-PS 39 03 740 ist ein transsonischer Windkanal mit einer Meßstrecke aus einer starren Wandung bekannt. Die Wandung besteht aus zwei Schalen, die im Abstand zueinander angeordnet sind, so daß die äußere, nicht perforierte Schale die innere Schale umgibt. Die innere Schale ist mit Perforationen versehen und im Zwischenraum zwischen den beiden Schalen sind Verschlußklappen angeordnet, die jeweils eine Vielzahl der Perforationen überdecken. Diese Verschlußklappen sind so drehbar gelagert, daß sie in der einen Stellung die Perforationen nach außen abschließen, während in anderen Stellungen, je nach Schräglage der Verschlußklappen die Perforationen mehr oder weniger geöffnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, Interferenzen zu reduzieren. In der geschlossenen Position ergibt sich eine rauhe innere Oberfläche der inneren Schale, jedoch wird das Einströmen von Luft von außen, verursacht durch Kompressionsstöße vermieden. Andererseits wird bei einem von Null verschiedenen Öffnungsverhältnis der Reflexion von Expansionswellen entgegengewirkt.From US-PS 39 03 740 is a transonic wind tunnel with a measuring section from a rigid wall is known. The wall consists of two shells that are spaced apart are, so that the outer, not perforated shell the surrounds inner shell. The inner shell is perforated are provided and in the space between the two shells Shutters arranged, each of a variety of Cover perforations. These flaps are so rotatable stored that the perforations in one position lock to the outside, while in other positions, depending on Oblique position of the flaps the perforations more or are less open. This way it is possible to avoid interference to reduce. In the closed position there is one rough inner surface of the inner shell, however Inflow of air from outside caused by compression shocks avoided. On the other hand, at a non-zero Aperture ratio of the reflection of expansion waves counteracted.

Aus dem Heft Versuchsanlagen für Luftfahrtforschung und Luftfahrttechnologie, DFVLR, Hrsg., 1983, Blatt B 3.2-1 ist ein transsonischer Windkanal bekannt, bei dem zwei Meßstrecken in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die erste Meßstrecke besitzt eine geschlossene Wand mit glatter innerer Oberfläche, während die zweite Meßstrecke perforiert ausgebildet ist. Unter "Perforationen" werden randgeschlossene Ausnehmungen relativ kleiner Größenordnung verstanden, also insbesondere im Gegensatz zu Schlitzen, die meist in axialer Richtung eine wesentlich größere Erstreckung als quer dazu haben. Die erste Meßstrecke besitzt eine Düsenausbildung mit einstellbarer Oberfläche zur Schaffung verschiedener Anströmmachzahlen. Dies gilt für den Überschallbereich. Die andere Meßstrecke, die also "perforiert" ausgebildet ist, wird im Unterschallbereich bis in den Transschallbereich mit bis zu Mach 1,2 benutzt. Dabei wird im Transschallbereich die vorteilhafte Löschung der Stoßwellen ausgenutzt, während im Unterschallbereich die Nachteile der Perforation in Kauf genommen werden. Weiterhin ist dabei nachteilig, daß beim Durchfahren eines weiten Meßbereiches die Messung unterbrochen werden muß, weil das Modell von der einen Meßstrecke in die andere verfahren werden muß.From the booklet pilot plants for aviation research and Aviation technology, DFVLR, ed., 1983, sheet B 3.2-1 a transonic wind tunnel is known in which two measuring sections in the flow direction one after the other are arranged. The first measuring section has a closed one Wall with smooth inner surface during the second measurement section is perforated. Under "perforations" edge-closed recesses of relatively small size understood, in particular in contrast to slots, usually a much larger one in the axial direction Extent to have across. The first measuring section has a nozzle design with adjustable surface to create different inflow numbers. This applies to the supersonic area. The other measuring section, the So "perforated" is formed in the subsonic area used up to the trans sound range with up to Mach 1.2. The advantageous deletion of the Shock waves exploited, while in the subsonic area the disadvantages the perforation are accepted. Furthermore is disadvantageous that when passing through a wide measuring range the measurement must be interrupted because the model of one measuring section must be moved into the other.

Die heute für den gesamten transsonischen Bereich eingesetzten Meßstrecken mit ventilierter Wandung, also perforiert oder geschlitzt, haben folgende Nachteile:
Sie liefern keine interferenzfreien Meßergebnisse im Unterschallbereich.
Die Meßergebnisse sind zum Teil nicht korrigierbar, was unter anderem daran liegt, daß die Randbedingungen nicht mit genügend großer Genauigkeit bestimmt werden können.
Es ergibt sich eine störend hohe Schallabstrahlung, so daß derartige ventilierte Wandungen z. B. für die Laminarhaltung der Strömung nicht eingesetzt werden können.
Es sind nur relativ kleine Modellabmessungen erlaubt, wobei der Querschnitt des Modells zum Querschnitt des Windkanals ≦ 0,5% sein soll, was bei den geforderten Modellgenauigkeiten zu großen Querschnitten des Kanals führt.The measuring sections with ventilated walls, i.e. perforated or slotted, used for the entire transonic area today have the following disadvantages:
They do not provide interference-free measurement results in the subsonic range.
Some of the measurement results cannot be corrected, which is partly due to the fact that the boundary conditions cannot be determined with sufficient accuracy.
There is a disturbingly high sound radiation, so that such ventilated walls such. B. cannot be used for laminar flow maintenance.
Only relatively small model dimensions are allowed, whereby the cross section of the model to the cross section of the wind tunnel should be ≦ 0.5%, which leads to large cross sections of the channel with the required model accuracy.

Andererseits eignen sich geschlossene, also nicht ventilierte, adaptive Wände, die im Unterschallbereich interferenzfrei eingesetzt werden können, nicht zur Löschung von Verdichtungsstößen, wie sie im Überschallbereich vorkommen. On the other hand, closed, i.e. non-ventilated, adaptive walls that are used in the subsonic area without interference can not be used to delete impacts, as they occur in the supersonic area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine adaptive Meßstrecke eines transsonischen Windkanals der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mit ihr über einen großen Meßbereich der Anströmung im Über- und Unterschallbereich; insbesondere etwa zwischen den Anströmmachzahlen von 0,5 bis 1,3 (0,5 ≦ Ma ≦ 1,3) kontinuierlich, also ohne Unterbrechung der Windzufuhr, nur durch Verstellung bzw. Veränderung der Teile der Wandung möglichst interferenzfrei gemessen werden kann.The invention has for its object an adaptive Measuring section of a transonic wind tunnel at the beginning described type so that with her over a large Measuring range of the inflow in the supersonic and subsonic range; especially between the number of inflow numbers from 0.5 to 1.3 (0.5 ≦ Ma ≦ 1.3) continuously, i.e. without interrupting the Wind supply, only by adjusting or changing the parts of the Wall can be measured as interference-free as possible.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Wandung perforiert ausgebildet ist und eine Vielzahl von Ausnehmungen sowie von Verschlußstücken aufweist, und daß die Verschlußstücke mittels Verstelleinrichtungen zumindest teilweise etwa normal zu den Ausnehmungen der Wandung so verstellbar sind, daß in der geschlossenen Position die glatte, durchgehende innere Oberfläche erreicht wird. In der anderen Position ist damit ein von Null verschiedenes Öffnungsverhältnis einstellbar. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Wesentlich für die Erfindung ist zunächst, daß die Wandung perforiert und nicht etwa geschlitzt ausgebildet ist. Unter "perforiert" wird verstanden, daß randgeschlossene Ausnehmungen relativ kleiner Größenordnung vorliegen, die meist in regelmäßiger Verteilung über die Wandung angeordnet sind. Zu jeder Ausnehmung gehört ein Verschlußstück. Es können natürlich auch mehrere Verschlußstücke gruppenweise zusammengefaßt sein, so daß sie letztlich gemeinsam bewegbar sind. Die Verschlußstücke passen in die Ausnehmungen. Sie werden mittels Verstelleinrichtung aus den Ausnehmungen herausgeführt oder in diese eingesetzt. In der eingesetzten Position ist die Wandung des Windkanals geschlossen, also das Öffnungsverhältnis gleich Null, wobei es darauf ankommt, daß die innere Oberfläche der Verschlußstücke und die innere Oberfläche der Wandung miteinander fluchten, so daß sich insgesamt eine glatte durchgehende innere Oberfläche an der Wandung ergibt. Die Wandung ist darüber hinaus vermittels einer Vielzahl von Verstelleinrichtungen verbiegbar, so daß sie dem Strömungsverlauf - also der Form der Strömungsflächen - angepaßt werden kann. Damit ist es möglich, im gesamten Machzahlenbereich zwischen 0,5 und 1,3 die jeweils optimale Wandform für die jeweilige Messung einzustellen, ohne daß die Messung unterbrochen werden muß. Die Messung kann kontinuierlich, also ohne Unterbrechung der Windzufuhr, durchgeführt werden. Die geschlossene adaptive Wandung der Meßstrecke ist wegen der einfachen und exakten Wanddruck- und Positionsmessungen ideal für Untersuchungen im Bereich ≦ 1. Die Meßstrecke kann hier sowohl für zwei- als auch für dreidimensionale Messungen eingesetzt werden. Dabei sind die Messungen im zweidimensionalen Fall interferenzfrei und im drei-dimensionalen Fall interferenzarm (und korrigierbar). Bei Machzahlen Ma ≦ 1 muß eine Überschallströmung aufgebaut werden und es müssen weiterhin die Verdichtungsstöße oder Expansionswellen an der Wandung gelöscht werden. Dies ist mit der erfindungsgemäßen Meßstrecke ebenfalls möglich. Im vorderen Teil wird die Meßstrecke als Laval-Düse bei geschlossener Wandung verformt und im hinteren Teil, also dort, wo das Modell positioniert ist, werden die Verschlußstücke aus den Ausnehmungen mehr oder weniger weit herausgefahren, so daß sich hier die perforierte Wandung ergibt. Das Öffnungsverhältnis in diesem Bereich der Meßstrecke für das Löschen von Verdichtungsstößen oder Expansionswellen ist von der Machzahl abhängig. Das jeweils erforderliche Öffnungsverhältnis der Wandung kann durch den Grad des Herausfahrens der Verschlußstücke an den Ausnehmungen jeweils leicht eingestellt werden. Es ist möglich, z. B. bei einem durch vier etwa gradlinig begrenzte Wandungsteile einer Meßstrecke nur einen Wandungsteil, zwei Wandungsteile oder alle vier Wandungsteile erfindungsgemäß auszubilden und einzusetzen.According to the invention this is achieved in that the wall is perforated and a plurality of recesses and of closure pieces, and that the closure pieces by means of adjustment devices at least partially are normally adjustable to the recesses in the wall, that in the closed position the smooth, continuous inner surface is reached. In the other position thus an opening ratio different from zero can be set. Refinements and developments of the invention result from the subclaims. First of all, it is essential for the invention that that the wall is perforated and not slotted is. "Perforated" means that edge-closed Recesses of relatively small size are usually present are arranged in a regular distribution over the wall. A closure piece belongs to each recess. It can of course, several closure pieces grouped together be so that they are ultimately movable together. The locking pieces fit into the recesses. You will be using Adjustment device led out of the recesses or used in this. The wall is in the inserted position of the wind tunnel closed, i.e. the opening ratio is the same Zero, depending on the inner surface of the Closure pieces and the inner surface of the wall with each other align, so that overall a smooth continuous interior Surface on the wall results. The wall is beyond bendable by means of a large number of adjusting devices, so that it is the course of the flow - that is, the shape of the flow surfaces - Can be adjusted. It is possible in the entire Mach number range between 0.5 and 1.3 each set the optimal wall shape for the respective measurement without that the measurement must be interrupted. The measurement can be made continuously, without interrupting the wind supply will. The closed adaptive wall of the measuring section is because of the simple and exact wall pressure and position measurements ideal for examinations in the area ≦ 1. The measuring section can be used here for both two and three-dimensional Measurements are used. The measurements are in two dimensions Case without interference and in three dimensions Case interference free (and correctable). With Mach numbers Ma ≦ 1 a supersonic flow must be established and it must continue the shock waves or expansion waves on the wall to be deleted. This is with the measuring section according to the invention also possible. The measuring section is in the front part deformed as Laval nozzle with the wall closed and in the rear Part, i.e. where the model is positioned the closure pieces from the recesses more or less far moved out so that the perforated wall results here. The opening ratio in this area of the measuring section for is the deletion of shock waves or expansion waves depends on the Mach number. The required opening ratio the wall can be moved out by the degree the locking pieces on the recesses each slightly adjusted will. It is possible e.g. B. in one by about four straight wall parts of a measuring section only one wall part, two wall parts or all four wall parts according to the invention train and deploy.

Ein Teil der Wandung kann nach Art einer Laval-Düse verstellbar sein. Dies wird in der Regel der vordere Teil der Meßstrecke sein. Diese Einstellung wird im Überschallbereich benutzt, wobei das Modell in Zuordnung zu der Düsenbildung angeordnet wird. Part of the wall can be adjusted in the manner of a Laval nozzle be. This will usually be the front part of the test section be. This setting is used in the supersonic range, whereby the model is arranged in association with the nozzle formation.

Die Verschlußstücke zur Variation des Öffnungsverhältnisses können einzeln sowohl in Strömungsrichtung als auch quer dazu in Gruppen verstellbar sein. Die hierdurch mehr oder weniger freigegebenen Ausnehmungen lassen einen Teil der Strömung aus dem Kanal nach außen austreten und ggf. auch wieder in den Kanal eintreten. Auch die Kombination mit einer Absaugeinrichtung ist möglich. Mehrere Verschlußstücke können auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, daß jeweils einzeln betätigbare Verschlußstücke vorgesehen sind. Bei einer Gruppenbildung kann der gemeinsame Träger für die Verschlußstücke eine zweite Wandung sein, die aber zweckmäßig in Sektionen in Strömungsrichtung sowie quer dazu unterteilt ist.The closure pieces for varying the opening ratio can be individually both in the direction of flow and transversely to it be adjustable in groups. This more or less released recesses leave part of the flow emerge from the canal and, if necessary, back into the Enter the channel. Also the combination with a suction device is possible. Several closure pieces can be on a common Carrier be arranged. But it is also possible that individually operable closure pieces are provided. When forming a group, the common carrier for the closure pieces can be a second wall, which is useful in Sections in the direction of flow and transverse to it is divided.

Die Ausnehmungen und die Verschlußstücke weisen zweckmäßig eine aneinander angepaßte konische Form auf, damit sichergestellt ist, daß die geschlossene Wandung eine glatte innere Oberfläche bekommt.The recesses and the closure pieces expediently have one matched conical shape to ensure that the closed wall gets a smooth inner surface.

Die Verstelleinrichtungen für die Verschlußstücke können mechanisch, motorisch, elektromechanisch, hydraulisch o. dgl. ausgebildet sein. Für den Fachmann ergeben sich hier viele Möglichkeiten.The adjustment devices for the closure pieces can be mechanically, motor, electromechanical, hydraulic or the like be. There are many possibilities here for the expert.

Schließlich ist es möglich, nur einen Teil der Wandung erfindungsgemäß perforiert auszubilden. Dies gilt sowohl für eine Betrachtung über den Querschnitt wie auch in Strömungsrichtung.Finally, it is possible to invent only part of the wall to be perforated. This applies to both considerations across the cross section as well as in the direction of flow.

Die Erfindung wird anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter verdeutlicht und beschrieben. Es zeigen:The invention is based on a few preferred exemplary embodiments further clarified and described. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Meßstrecke in schematisierter Darstellung, geschnitten nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the measuring section in a schematic representation, taken along the line II in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Wandungen des Windkanals, Fig. 2 shows a cross section through the walls of the wind tunnel,

Fig. 3 eine mehr prinzipielle Darstellung eines Längsschnittes der Meßstrecke, eingestellt für einen Überschallbereich, Fig. 3 is a more schematic view of a longitudinal section of the measuring section is set for the supersonic region,

Fig. 4 die Einzeldarstellung eines Verschlußstückes mit Verstelleinrichtung und Fig. 4 shows the individual representation of a closure piece with adjusting device and

Fig. 5 eine weitere Möglichkeit, das Verschlußstück mit Verstelleinrichtung zu realisieren. Fig. 5 shows another way of realizing the closure piece with the adjusting device.

Die Fig. 1 und 2 zeigen stark schematisierte Darstellungen in Form eines Längsschnittes (Fig. 1) und eines Querschnittes (Fig. 2) einer Ausführungsform einer Meßstrecke des Windkanals. Im oberen Teil der Figuren ist die Wandung jeweils in ihrem geschlossenen Zustand dargestellt. Der untere Teil zeigt die offenen Ausnehmungen, also ein eingestelltes und von Null verschiedenes Öffnungsverhältnis. Wie Fig. 2 erkennen läßt, handelt es sich um einen rechteckig begrenzten Kanal, der durch die Wandungen 1, 2, 3, 4 begrenzt wird. In der Wandung 2 ist ein Fenster 5 vorgesehen, um die Stelle im Kanal von außen beobachten zu können, an der auch das Modell (nicht dargestellt) angeordnet wird. Die Wandung 1 weist eine verbiegbare Metallplatte 6 auf, an der eine Vielzahl von Verstellelementen 7 sowohl in Längsrichtung (Fig. 1) wie auch in Querrichtung (Fig. 2) über die Erstreckung verteilt angeordnet sind. Mit jedem Verstellelement 7 ist es möglich, gemäß den Pfeilen 8 die Metallplatte 6 mehr oder weniger weit zu verbiegen, um auf diese Weise eine Adaption an die Strömung zu erzielen. Dies ist insbesondere für den Unterschallbereich wichtig, aber auch für den Überschallbereich zum Einstellen einer Lavaldüse (Fig. 3). Figs. 1 and 2 are highly schematic representations, in the form of a longitudinal section (Fig. 1) and a cross section (Fig. 2) of a embodiment of a test section of the wind tunnel. In the upper part of the figures, the wall is shown in its closed state. The lower part shows the open recesses, i.e. a set and non-zero opening ratio. As can be seen in FIG. 2, it is a rectangularly delimited channel which is delimited by the walls 1 , 2 , 3 , 4 . A window 5 is provided in the wall 2 in order to be able to observe from the outside the point in the channel at which the model (not shown) is also arranged. The wall 1 has a bendable metal plate 6 , on which a large number of adjusting elements 7 are distributed over the extension both in the longitudinal direction ( FIG. 1) and in the transverse direction ( FIG. 2). With each adjusting element 7 , it is possible to bend the metal plate 6 to a greater or lesser extent in accordance with the arrows 8 , in order in this way to achieve an adaptation to the flow. This is particularly important for the subsonic area, but also for the supersonic area for setting a Laval nozzle ( Fig. 3).

Die Metallplatte 6 weist eine Vielzahl von randgeschlossenen Ausnehmungen 9 auf, die in der Regel als runde oder konische Bohrungen ausgebildet sind. Die Achsen der Ausnehmungen 9 sind hier normal zur Strömungsrichtung bzw. zur Wandung angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, diese Achsen schrägstehend vorzusehen. Zu jeder Ausnehmung 9 gehört ein Verschlußstück 10. Mehrere Verschlußstücke 10 können segmentweise auf einem gemeinsamen Träger 11 angeordnet sein. Wie anhand von Fig. 1 bezüglich der Wandung 1 verdeutlicht ist, sind mehrere solche Träger 11, 11′. 11″ usw. segmentartig hintereinander in Strömungsrichtung, also in Längsrichtung der Meßstrecke, angeordnet. Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind über die Umfangsrichtung, also quer zur Strömungsrichtung, ebenfalls segmentartig unterteilt, mehrere Träger 11, 12, 13 vorgesehen. Auf diese Weise wird die Wandung 1 in eine Vielzahl von Segmenten in Trägerform aufgelöst. Dies bezieht sich jedoch nicht auf die durchgehende Metallplatte 6. In gleicher Weise, wie dies anhand der Wandung 1 verdeutlicht wurde, können auch die anderen Wandungen 2, 3, 4 ausgebildet und unterteilt sein. Dies ist im einzelnen aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch nicht mehr in allen Einzelheiten dargestellt. Es versteht sich, daß auch nur zwei Wandungen, z. B. die Wandungen 1 und 3, einer Meßstrecke derart ausgebildet sein können, während die Wandungen 2 und 4 als durchgehend geschlossene Wandung starr ausgebildet sein können. Es ist auch möglich, nur eine der Wandungen 1, 2, 3, 4 erfindungsgemäß auszubilden.The metal plate 6 has a plurality of edge-closed recesses 9 , which are generally designed as round or conical bores. The axes of the recesses 9 are arranged here normal to the direction of flow or to the wall. However, it is also possible to provide these axes at an angle. A closure piece 10 belongs to each recess 9 . Several closure pieces 10 can be arranged in segments on a common carrier 11 . As is illustrated with reference to FIG. 1 with respect to the wall 1 , several such supports 11 , 11 ' . 11 ″ etc. arranged in segments in the flow direction, that is, in the longitudinal direction of the measuring section. As can be seen in FIG. 2, a plurality of carriers 11 , 12 , 13 are also provided in segments in the circumferential direction, that is to say transversely to the flow direction. In this way, the wall 1 is broken up into a plurality of segments in the form of a carrier. However, this does not refer to the continuous metal plate 6 . The other walls 2 , 3 , 4 can also be designed and subdivided in the same way as was made clear with reference to wall 1 . For reasons of clarity, however, this is no longer shown in detail. It is understood that only two walls, e.g. B. the walls 1 and 3 , a measuring section can be formed in this way, while the walls 2 and 4 can be rigid as a continuously closed wall. It is also possible to design only one of the walls 1 , 2 , 3 , 4 according to the invention.

Fig. 3 zeigt eine weiterhin stark vereinfachte Darstellung eines Längsschnittes durch die Meßstrecke. Es können auch hier wiederum die Wandungen 1, 2, 3 usw. vorgesehen sein, die jeweils eine verbiegbare Metallplatte 6 aufweisen. Es ist aber auch denkbar, eine rotationssymmetrische Ausbildung zu wählen und anstelle der Metallplatte 6 eine Wandung aus mehrdimensional verformbarem Material, z. B. aus Gummi, vorzusehen. Anhand von Fig. 3 ist erkennbar, wie die geschlossene Wandung, also mit den in geschlossenem Zustand befindlichen (nicht gesondert dargestellten) Verschlußstücken im vorderen Bereich zu einer Lavaldüse 21 verformt ist. Hierzu dienen die Verstellelemente 7. Im hinteren Bereich ist das Modell 22 angeordnet. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeil 23 gekennzeichnet. Im hinteren Bereich sind die Verschlußstücke 10 aus den Ausnehmungen 9 ausgefahren, wobei dies nur für die Wandungen 1 und 3 dargestellt ist. Mit Hilfe der Lavaldüse 21 wird eine Überschallströmung erzielt. Es bildet sich eine Machlinie 24 sowie Expansionswellen 25 aus, die durch die perforierte Ausbildung der Wandungen mit dem eingestellten Öffnungsverhältnis gelöscht werden. Fig. 3 shows a further highly simplified illustration of a longitudinal section through the measurement section. Again, the walls 1 , 2 , 3 etc. can be provided, each of which has a bendable metal plate 6 . But it is also conceivable to choose a rotationally symmetrical design and instead of the metal plate 6 a wall made of multi-dimensionally deformable material, for. B. made of rubber. It can be seen from FIG. 3 how the closed wall, that is to say with the closure pieces (not shown separately) in the closed state, is deformed into a Laval nozzle 21 in the front region. The adjustment elements 7 serve this purpose. The model 22 is arranged in the rear area. The direction of flow is indicated by arrow 23 . In the rear area, the closure pieces 10 are extended from the recesses 9 , this being only shown for the walls 1 and 3 . A supersonic flow is achieved with the help of the Laval nozzle 21 . A Mach line 24 and expansion waves 25 are formed, which are extinguished by the perforated design of the walls with the set opening ratio.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnit aus der Wandung 1 mit einer einzelnen Ausnehmung 9 und einem zugehörigen Verschlußstück 10. Es ist ersichtlich, wie auf diese Art und Weise jede Ausnehmung 9 mit einem eigenen Verschlußstück 10 ausgestattet sein kann, so daß eine Einzelbetätigung durchaus möglich ist. An der Metallplatte 6 ist über einen durchbrochenen Abstandsring 26 ein Gehäuse 27 befestigt, in dessen Zylinder ein Kolben 28 gleitend und dichtend geführt ist, dessen Kolbenstange 29 mit dem Verschlußstück 10 verbunden ist bzw. an ihrem vorderen Ende das Verschlußstück 10 bildet. In dem zylindrischen Gehäuse 27 ist eine die Schließposition beaufschlagende Rückführfeder 30 angeordnet. Die Metallplatte 6, die Ausnehmungen 9 und das Verschlußstück 10 sind so ausgebildet und angeordnet, daß in der geschlossenen Position, wie dargestellt, auf der Innenseite der Metallplatte 6 eine durchgehende glatte Oberfläche 31 entsteht. Am Gehäuse 27 ist eine Leitung 32 angeschlossen, über die gemäß Pfeil 33 Preßluft oder Hydraulikflüssigkeit der Verstelleinrichtung 14 zugeführt werden kann, wenn das Verschlußstück 10 gemäß Pfeil 19 aus der Ausnehmung 9 ausgefahren werden soll, also ein bestimmtes Öffnungsverhältnis eingestellt werden soll. Durch den Druck der Luft oder des Hydraulikmediums, abgestimmt auf die Kraft der Rückführfeder 30, kann das Öffnungsverhältnis eingestellt bzw. variiert werden. Fig. 4 shows a Ausschnit from the wall 1 with a single recess 9 and an associated closure piece 10. It can be seen how each recess 9 can be equipped with its own closure piece 10 in this way, so that individual actuation is quite possible. A housing 27 is fastened to the metal plate 6 via a perforated spacer ring 26 , in the cylinder of which a piston 28 is guided in a sliding and sealing manner, the piston rod 29 of which is connected to the closure piece 10 or forms the closure piece 10 at its front end. A return spring 30 which acts on the closed position is arranged in the cylindrical housing 27 . The metal plate 6 , the recesses 9 and the closure piece 10 are designed and arranged such that in the closed position, as shown, a continuous smooth surface 31 is formed on the inside of the metal plate 6 . A line 32 is connected to the housing 27 , via which compressed air or hydraulic fluid can be fed to the adjusting device 14 according to arrow 33 if the closure piece 10 is to be moved out of the recess 9 according to arrow 19 , that is to say a certain opening ratio is to be set. The opening ratio can be set or varied by the pressure of the air or the hydraulic medium, matched to the force of the return spring 30 .

Es versteht sich, daß die in Fig. 4 dargestellten einzelnen Verstelleinrichtungen in großer Vielzahl über die Wandungen 1, 2, 3, 4 verteilt angeordnet werden. Neben den Verstelleinrichtungen 14 sind natürlich immer auch noch die Verstellelemente 7 vorgesehen, um die Wandungen 1, 2, 3, 4 insgesamt zu verstellen bzw. zu adaptieren.It goes without saying that the individual adjusting devices shown in FIG. 4 are arranged in a large number distributed over the walls 1 , 2 , 3 , 4 . In addition to the adjusting devices 14 , the adjusting elements 7 are of course also always provided in order to adjust or adapt the walls 1 , 2 , 3 , 4 as a whole.

Fig. 5 zeigt eine elektromagnetische Ausführung der Verstelleinrichtung 14. Auch hier ist ein Gehäuse 34 mit Hilfe von Abstandsbolzen 35, die über den Umfang verteilt angeordnet sind, auf der Metallplatte 6 befestigt. Das Gehäuse 34 nimmt eine Spule 36 auf, deren Kern 37 das Verschlußstück 10 trägt bzw. bildet. Die Rückführfeder 30 beaufschlagt auch hier die Schließlade. Je nach der Erregung der Spule 36 wird das Öffnungsverhältnis eingestellt. Fig. 5 shows an electromagnetic embodiment of the adjusting device fourteenth Here too, a housing 34 is fastened to the metal plate 6 with the aid of spacer bolts 35 , which are arranged distributed over the circumference. The housing 34 accommodates a coil 36 , the core 37 of which carries or forms the closure piece 10 . The return spring 30 also acts on the shutter. Depending on the excitation of the coil 36 , the opening ratio is set.

Reference symbol list: 1 = wall
2 = wall
3 = wall
4 = wall
5 = window
6 = metal plate
7 = adjusting element
8 = arrow
9 = recess
10 = locking piece
11 = carrier
12 = carrier
13 = carrier
14 = adjustment device
15 = cantilever
16 = lifting cylinder
17 = cylinder
18 = eye
19 = arrow
20 = arrow
21 = Laval nozzle
22 = model
23 = arrow
24 = Mach line
25 = wave of expansion
26 = spacer ring
27 = housing
28 = piston
29 = piston rod
30 = return spring
31 = surface
32 = line
33 = arrow
34 = housing
35 = spacer bolt
36 = coil
37 = core

Claims

1. Adaptive measuring section of a transonic wind tunnel for carrying out 2-dimensional or 3-dimensional measurements with a wall ( 1 , 2 , 3 , 4 ) having a smooth inner surface ( 31 ), which is unlimited on all sides on the shape of the flow area Flow can be regulated by means of a large number of adjusting elements ( 7 ), characterized in that the wall ( 1 , 2 , 3 , 4 ) is perforated and has a large number of recesses ( 9 ) and locking pieces ( 10 ), and in that the locking pieces ( 10 ) can be adjusted by means of adjusting devices ( 14 ) at least partially approximately normal to the recesses ( 9 ) of the wall ( 1 , 2 , 3 , 4 ) in such a way that the smooth, continuous inner surface ( 31 ) is reached in the closed position.

2. Measuring section according to claim 1, characterized in that part of the wall ( 1 , 3 ) is adjustable in the manner of a Laval nozzle ( 21 ).

3. Measuring section according to claim 1, characterized in that the closure pieces ( 10 ) for varying the opening ratio are individually adjustable both in the flow direction ( 23 ) and transversely thereto in groups.

4. Measuring section according to claim 1 and 3, characterized in that a plurality of closure pieces ( 10 ) on a common carrier ( 11 , 11 ' etc., 12 , 12' etc.) are arranged.

5. Measuring section according to claim 4, characterized in that the common carrier ( 11 , 12 , 13 etc.) is a common wall.

6. Measuring section according to claim 1, characterized in that the recesses ( 9 ) and the closure pieces ( 10 ) have an adapted conical shape.

7. Measuring section according to claim 1, characterized in that the adjusting devices ( 14 ) for the closure pieces ( 10 ) are mechanical, motor, electromechanical, hydraulic or the like.

8. Measuring section according to claim 1, characterized in that only part of the wall is perforated.