主题：【原创】我见过中国所有顶级的风洞 -- 梦回青城
家园 【原创】我见过中国所有顶级的风洞 看到在晨枫米格的天空中大家对风洞的讨论，我仿佛又回到了多年以前。。。
当时因为工作关系，我几乎见过中国所有的顶级风洞，包括大山里的那些风洞，以及中科院的一些特殊的风洞
现在就挑一些有趣的风洞，大家可能没有听说过的，讲一讲：
首先要说明一点的是，这都是十多年前的事了，目前情况怎样，我是一点也不知道地，但是大家可以从我讲的十来年前的情况，想象一下现在。。。
先说一下中国风洞的水平。有位河友说得对，风洞代表了一个国家在航空航天方面的基础研究的水平，那可不是闹着玩的事，一架飞机的气动布局，不吹个几千上万次，怎么能上天？中国的风洞水平，亚洲第一那是一定的，十多年前如此，现在更是如此。在世界上么，呵呵，我给大家讲一个真实的例子，自己估么一下吧：
当时我去参观山里的一个风洞，这是个不一般的风洞，叫做高温电弧风洞，是用来模拟火箭飞行或高超声速飞行器飞行的。风洞本身并不大，这类模拟极端条件的风洞都不大（大的风洞都是低速风洞，我见过的最大的可以放进去两辆汽车），但是奇怪的是哪个实验室的墙上的结构钢梁很奇怪，极其粗大，就这么个一层楼的房子，好像没有必要。结果一介绍，原来那是输电“线”！高温电弧风洞要用电力来产生电弧，这些电线要传输上千乃至上万安培的电流，注意不是上万伏特，而是安培！要知道一般情况下，一安培就是不得了的电流了，那么这几千上万安培的电流，通常意义上的“电线”根本承受不住，所以要用到这些很粗的钢梁来做输电“线”。这高温电弧风洞可是个很了不得的东西，世界上没有几家有。给我们介绍的高工说，当时欧洲有个搞阿利亚娜火箭研究的代表团来交流，听说我们有这个东东，非要看一看，因为他们不相信我们能搞出这么个东西来。结果我们给他们看了，时间久远，那些个数据的量级我记不清了，反正是我们给他们看的那个风洞，好像是某个瞬时功率六百千瓦的，他们（欧洲代表团）极度震惊，因为我们不但有，而且功率比他们还高！高工说欧洲人之前说到他们的那个风洞的瞬时功率是四百千瓦，好像还挺得意的。这听起来挺让人高兴佩服的。可是事情没完，高工指着另外一间实验室里的风洞说，其实我们当时把这台风洞给遮住了，没给他们看，怕他们多问。你知道这台风洞的瞬时功率是多少么？五万千瓦！比欧洲人知道的足足高了两个数量级！没办法呀，欧洲就是发个通信卫星什么的，我们还要搞可以回收的卫星，还有要再入大气层后打到地上的洲际弹道导弹，那都是极度高温高速的飞行，没有这些个风洞，能行吗！有人老是说什么造火箭没有飞机难，呵呵，不懂就不要瞎说，这下明白了吧。
还有某河友说到的用高速摄影机来记录的超声速风洞。这个我要澄清一下，明白超声速风洞的原理，要知道一些空气动力学的知识。超声速风洞不是在压缩段实现超声速的，反而是在扩散段，呵呵，去找本空气动力学的书看看吧。用高速摄影机的那种风洞，其实不能叫风洞了，它实际上是一个大炮，用氢气把模型从一头打到另一头，这种风洞不是用来研究飞机的气动原理的，而是用来搞弹道导弹的。在高超声速风洞中，还有一种风洞叫做激波风洞，当然，普通低超声速飞行也有激波问题，但是和高超声速飞行的激波问题不同，因为高超声速飞行中产生的激波中空气发生电离化，更加复杂。
在用于飞机的气动研究的风洞中，还有一种比较难搞的风洞叫做跨音速风洞，研究的是飞机从亚音速过渡到超音速的气动原理，这个水平很高，我当时见到的高工们都很自豪。
呵呵，十几年过去了，当时去参观时还见到成飞的人在悄悄的搞以色列幼狮的讲座，现在Ｊ１０都出来了，不知那些中国的气动人都怎么样了，中国的航空航天，他们是脊梁啊！
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 我真不明白，为什么你要强调是上万安培而不是伏特？~~ 物理学过么？用公式告诉我为什么你要强调是安培而不是伏特？
比如，假设那么粗的东东电阻是1欧，那么Q=I^2RT 所以1s的发热量将是10^8J
而电功率的公式 P=UI ，大家都知道，I越高发热造成的能量损失越大，所以大家都拼了命的想提高这个U，而不是I，为什么你却说I高所以比U高牛逼？!~~给个理由先
家园 要的就是大电流和高热量 高速空气动力试验，模拟的是高速运动中的物体与其周围因摩擦生热而电离的空气之间的互动情况。因为模型不动，所以就要高速吹风，而速度几倍甚至几十倍音速的风，不可能长时间维持，所以就要用别的手段尽快把风洞内的一定区域加热到预想的状态。这就需要大电流。
如果是高电压，小电流，其效果是可以拉出很长的电弧，但是在极短的时间里电流流尽，就只能把电弧路径上的一点点空气加热并电离，这不够用。
要想把整个试验段都迅速电离加热，就要看两个参数，一是功率，二是最大电流。电压反而要求不高，很可能能拉出几厘米长的电弧就够用。但是必须能维持足够长的时间，既要能耐受大电流。
举个例子：我记得电弧是1万伏一厘米，一般警用电击器两个电极间的距离有4~5厘米，也就是说，一个手电筒大小的设备用干电池就可以实现5万伏。但是假如那个风洞有一个汽油桶那么大。请你想象一下，这个桶内壁布满间隔5厘米的电极，现在要用电弧加热这个汽油桶里面的空气需要什么？高电压？不！电压还是5万伏就可以，但是要大电流长时间维持。U一定、I很大的是什么？是大功率！
所以说U大一点都不牛逼，大I大P才是真牛逼。
家园 哈~赞个~~~
家园 一点浅见 以楼上的600kW、50000kW、和欧洲的400kW来作个计算
电压 10kV 35kV 110KV 220KV 500KV
600kW 60A 17.14A 5.45A 2.72A 1.2A
50000kW5000A 1428.57A 454.54A 227.27A 100A
400kW 40A 11.43A 3.64A 1.82A 0.8A
根据能源部1991年《电业安全工作规程（发电厂和变电所部分）》对安全距离的规定：10kV 0.7米 35kV 1米 110KV 1.5米 220KV 3米 500KV 5米
考虑到风洞的实际，采用10kV或35kV的电压等级供电较为合理，所以楼主所说：“这些电线要传输上千乃至上万安培的电流，注意不是上万伏特，而是安培！”是符合实际的。提高电压等级不是不行，但是随之而来的对设备绝缘性能的要求和对风洞空间的要求都将大的多。
家园 俺对电也不是很了解，只能说说俺的理解 可以用水流来比较电流，电压就好比水压，电流就好比水流。
从三峡坝顶拉一条水管向坝底通水，其水压和坝口中的奔流而下的巨流的水压一样，但是能量就差很多。
电压只是表示一个势差，高电压未必就意味着高能量，兄台所举的例子适用于高压输电，但不适于大设备供电；但风洞的大功率设备需要的就是极大的电流，而大电流带电的热损失在这种情况是可以接受的，也是必须接受的。
在日常当中，很多时候限制用电就表现为限制安培大小。我印象中，在日本入住公寓房之前都要先选择自己每月的供电套餐，就是以安培计的。象我托管服务器入机房时，也要测安培数，超过0.7A的就不准入内。
这是小弟一点肤浅的认识，说得不对的地方，望诸仁兄见谅
家园 这个怎么会搞得你这么生气呢？ 强调电流的地方很多啊，比如你说的要发热量。
还有，那么粗的东西电阻1欧，就算你举例，数量级也不要差得太远啊。
家园 哈，sorry，没有生气的意思，我再看也发现语气重了^^ 我举1欧只是随便说说的，不是举例
家园 你的解释很强嘛，呼呼，谁给科普一下？ 家园 你是文科生吧 小小的电击枪很容易达到10万伏特，没有任何技术或者工程复杂性。上万安培需要的成本却是天文数字，只有项目的特殊需求才会考虑采用。
- 复 你是文科生吧
家园 HOHO被你发现拉~详细解释下被，光说说谁都会的 我对电弧不了解，你给解释下吧，解释清楚一些~~谢啦
家园 随便解释一下 1、关于电弧，但电场强度为几千-1万伏特/厘米时，会产生电弧。对于220伏市电，但开关电极距离为0.05-0.5毫米时，会产生弧光，与电流无关，电流数值可有电离气体电阻和电压求出。
2、为了模拟厘米-分米级闪电，需要数万伏高压和瞬间1万安培电流。
“这种电离气柱逐级向地面延伸，每级梯级先导是直径约5米、长50米、电流约100安培的暗淡光柱，它以平均约150000米/秒的高速度一级一级地伸向地面，在离地面5—50米左右时，地面便突然向上回击，回击的通道是从地面到云底，沿着上述梯级先导开辟出的电离通道。回击以5万公里/秒的更高速度从地面驰向云底，发出光亮无比的光柱，历时40微秒，通过电流超过1万安培，这即第一次闪击。相隔几秒之后，从云中一根暗淡光柱，携带巨大电流，沿第一次闪击的路径飞驰向地面，称直窜先导，当它离地面5—50米左右时，地面再向上回击，再形成光亮无比光柱，这即第二次闪击。接着又类似第二次那样产生第三、四次闪击。通常由3—4次闪击构成一次闪电过程。一次闪电过程历时约0.25秒。”
3、所以导线要设计的足够粗，以及一个巨大的电容器。
家园 你先看明白他做的是什么实验，再问他这个问题～ 家园 这个实验我看明白了，依然认为强调安培是不正确的 电弧当用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80~100mA，电器的触头间便会产生电弧。
好了，你来解释吧，为什么要强调安培？
本身对于LZ的文章来说是一个很小的问题。不回答也没关系，算我歪楼好了