Túnel subsónico bajo
Los túneles de viento de baja velocidad se utilizan para operaciones con un número de Mach muy bajo , con velocidades en la sección de prueba de hasta 480 km / h (~ 134 m / s , M = 0,4) (Barlow, Rae, Pope; 1999). Pueden ser del tipo de retorno abierto (también conocido como tipo Eiffel , ver figura ), o de flujo de retorno cerrado (también conocido como tipo Prandtl , ver figura ) con aire movido por un sistema de propulsión que generalmente consta de grandes ventiladores axiales que aumentar la presión dinámica para superar las pérdidas viscosas .
Túnel de viento abierto
El principio de funcionamiento se basa en la continuidad y la ecuación de Bernoulli :
La ecuación de continuidad viene dada por:
La ecuación de Bernoulli establece: -
Poner a Bernoulli en la ecuación de continuidad da:
La relación de contracción de un túnel de viento ahora se puede calcular mediante:
Túnel de viento cerrado
En un túnel de viento de flujo de retorno, el conducto de retorno debe diseñarse adecuadamente para reducir las pérdidas de presión y garantizar un flujo uniforme en la sección de prueba. El régimen de flujo compresible: nuevamente con la ley de continuidad, pero ahora para flujo isentrópico da:
La velocidad de área 1-D se conoce como:
El área mínima A donde M = 1, también conocida como el área de garganta sónica , se da para un gas perfecto:
Túnel transónico
Los túneles de viento subsónicos altos (0,4
boquilla de Laval
Con una garganta sónica, el flujo se puede acelerar o ralentizar. Esto se sigue de la ecuación de velocidad de área 1D. Si se requiere una aceleración a flujo supersónico, se requiere una boquilla convergente-divergente . De lo contrario:
- Subsónico (M <1) entonces convergente
- Garganta sónica (M = 1) donde
- Supersónico (M> 1) entonces divergente
Conclusión: el número de Mach está controlado por la relación de expansión