Аеродинамічна труба ТАД-2
Технічні дані

3. Типи аеродинамічних випробувань

3.1. Вагові випробування на шестикомпонентних вагах

У цих експериментах модель монтується на зовнішніх 6-компонентних електротензометричних вагах 6-КЕТВ зі стрічковою підвіскою моделі (рис. 3.1). Аеродинамічні навантаження вимірюються при різних значеннях кута атаки (ковзання) і заданій швидкості повітряного потоку. Бази підвіски моделі, загальноприйняті у аеродинамічних трубах колишнього СРСР, мають наступні значення:
поперечна база l_z= 400, 600, 800, 1000, 1200 та 1500 мм;
поздовжня база l_x= -400, 400, 600, 750 та 900 мм.

Рис. 3.1 Модель надлегкого літака на стрічковій підвісці 6-компонентних тензоваг

3.2. Квазістатичне моделювання відокремлення об'єктів

Досліджуваний об'єкт закріплюється на вагах 6КЕТВ, а у робочій частині монтується суттєвий елемент літального апарату (наприклад, літака), від якого об'єкт відокремлюється. Дослідження проводяться по кутах атаки (ковзання) з визначенням усіх шести компонентів повного аеродинамічного навантаження.

3.3. Випробування динамічно-подібних моделей

Динамічно-подібні моделі закріплюються на вагах 6-КЕТВ або на поворотному колі, яке є елементом нижньої стінки робочої частини. Для експериментів модель обладнується внутрішніми тензоперетворювачами або давачами кінематики руху елементів, що коливаються (рис. 3.2).

Рис. 3.2 Препарована динамічно-подібна модель колони Монументу Незалежності України

3.4. Випробування вітроенергетичних установок

Вітроенергетичні установки закріплюються на поворотному колі і обладнуються давачами частоти обертання та гальмівною системою з давачем обертового моменту (рис. 3.3).

Рис.  3.3 Монтування вітродвигуна у робочій частині ТАД-2

3.5. Вимірювання розподілу тиску (дренажні випробування)

Вимірювання розподілу тиску по поверхні досліджуваних моделей ведеться за допомогою пневмокомутатора (до 420 точок, до 200 вимірювань на секунду), що монтується у внутрішній порожнині моделі (рис. 3.4).

Рис. 3.4 Пневмокомутатор у внутрішній порожнині моделі аеростатичного транспортного засобу

Підсистема дренажного експерименту забезпечує вимірювання миттєвих значень тиску в дренажних отворах на поверхні моделі, що дозволяє виконувати дослідження моделей у нестаціонарних умовах (рис. 3.5).

Рис. 3.5 Фото моделі відсіку крила кінцевого розмаху на установці вимушених коливань під час дренажних досліджень зміни миттєвих тисків на поверхні моделі

Максимальна кількість інформаційних каналів і, відповідно, одночасно задіяних в експерименті датчиків тиску – 256 (рис. 3.6). Кількість дренажних точок по бажанню замовника може бути збільшена. Діапазон вимірюваних значень тиску повітря кожним датчиком типу МРХV5004G в межах 400 мм вод. ст. при частотній пульсації до 1000 Гц. Робота інтерфейсної плати здійснюється в середовищі інтегрованого пакета графічного програмування LabVIEW.

Рис. 3.6 Фото моделі стадионі у м. Вільнюсі під час монтажу верхньої частини тенту з дренажною системою

На базі аеродинамічних труб ТАД-2 та УТАД-2 НАУ відпрацьована методика аеродина-мічних експериментальних досліджень впливу висотних будинків на розподіл повітряного тиску у вихідних отворах вентиляційних шахт існуючих поряд малоповерхових житлових будинків (Рис. 3.7).

Рис. 3.7 Фото макету ділянки забудови під час досліджень аеродинамічних умов роботи вентиляційних систем будинків навколо нового висотного будинку у Калінінському районі м. Донецька

У разі виявлення негативного впливу новобудови на роботу вентиляційних систем прилеглих будинків розробляються та експериментально перевіряються конструктивні заходи по поліпшенню умов роботи вентиляції (Рис. 3.8). запропоновано вирішення зазначеної проблеми на рівні патенту на корисну модель № 40868, Україна, 27.04.2009 «Комплекс Павловського для захисту витяжних пристроїв газовивідних трактів малоповерхових житлових будинків, розташованих у безпосередній близькості від багатоповерхових».

Рис. 3.8 Фото рекомендованої для впровадження компоновки частини покрівлі моделі будинку № 90 по вул. Артема в м. Донецьку

3.6. Випробування натурних гвинтомоторних установок надлегких літальних апаратів

Стенд для випробування натурних гвинтомоторних установок надлегких літальних апаратів дозволяє отримувати весь комплекс характеристик для поршневих двигунів з гвинтами діаметром до 1.8 м (рис. 3.9). Максимальна тяга гвинта до 1250 Н, обертовий момент до 250 Нм.

Рис. 3.9 Стенд для випробування натурних гвинтомоторних установок надлегких літальних апаратів

3.7. Моделювання обледеніння

Кліматичні умови у м. Києві дозволяють (особливо вночі) проводити дослідження процесів обледеніння об'єктів на протязі трьох зимових місяців. Для цього ТАД-2 обладнана системою для створення у робочій частині дрібно крапельного аерозольного потоку зі знесоленої води (діаметри крапель 5...100 мкм). Модель може бути змонтована на окремому стенді або на 6-компонентних вагах 6-КЕТВ (рис. 3.10), що дозволяє вимірювати аеродинамічні навантаження на об'єкт безпосередньо з натурним льодом на ньому, а не з імітаторами, як це робиться у більшості аеродинамічних труб.

Рис. 3.10 Дослідження обледеніння так званих "розщеплених фаз" проводів ліній високовольтних електропередач, встановлених на 6-компонентних вагах 6-КЕТВ

3.8. Моделювання зливових опадів

Установка для моделювання зливових опадів дозволяє створювати у робочій частині крупнокрапельний аерозольний потік з водністю до 80 г/м³, що відповідає найінтенсивнішій зливі, зареєстрованій у світі (близько 2000 мм/год). Установка може використовуватися для дослідження впливу зливових опадів на аеродинамічні характеристики літальних апаратів, а також для дослідження видимості через лобові вікна транспортних засобів (літаків, автомобілів, потягів та ін.).

3.9 Дослідження шарнірних моментів

Дослідження проводяться, як правило, на напівмоделях з метою збільшення масштабу, що забезпечує більшу достовірність отримуваних даних. Для таких продувок модель обладнується внутрішніми тензометричними перетворювачами, чутливими до шарнірного моменту. При випробуваннях напівмодель монтується на боковій держачці поворотного механізму, що встановлена на фермі за межами потоку і забезпечує зміну кута атаки моделі. Між моделлю та стінкою аеротруби монтується екран. Дослідження можливі в умовах модельованих опадів (обледеніння, зливові опади).

3.10 Дослідження видимості через лобові вікна засобів транспорту в умовах опадів та ефективності методів її покращення

У робочій частини монтується натурне лобове вікно зі штатними або досліджуваними засобами покращання видимості та елементами конструкції транспортного засобу, які забезпечують подібність потоку натурним умовам. Опади у вигляді інтенсивної зливи або обледеніння створюються одною з наявних установок. Характеристики видимості реєструються за допомогою відеокамери, встановленої у місці розташування очей пілота (водія).

3.11 Атестація пристроїв для вимірювання швидкості та напряму вітру

Випробування та метрологічна атестація засобів вимірювання швидкості та напрямку повітряного потоку, а саме: анемометрів, анеморумбометрів, приймачів повітряного тиску (Рис. 3.11). Діапазон швидкостей потоку у робочій частині (2...41 м/с), діапазон напрямків повітряного потоку 0...360^o. Аеродинамічні труби ТАД-2 та УТАД-2 НАУ допущені до застосування в якості робочих еталонів згідно з ГОСТ 8.542-86.

Рис. 3.11 Анемборумбометр "Марк-60" у робочій частині ТАД-2

3.12 Дослідження розподілу тиску і поля потоку навколо моделей будівель

Дослідження обтікання моделей будівель виконується з моделюванням приземного турбулентного межового шару, для чого розроблено та виготовлено систему турбулізаторів (Рис. 3.12). Проводяться як візуальні дослідження обтікання, так і вимірювання розподілу тиску у характерних точках на поверхнях будівель.

Рис. 3.12 Модель мікрокварталу з системою турбулізаторів.