تست تونل باد

شبیه ساز تونل باد در وهله اول برای تست آیرودینامیکی و تجسم جریان های اطراف یک جسم استفاده می گردد. شبیه ساز تونل باد می تواند با بهینه کردن لیفت و درگ ، افزایش سرعت نهایی، شناسایی و از بین بردن نواحی با باد شدید و کاهش نویز ، برای اتومبیل، وسایل هوایی ، نقشه ساختمان و عملیات ساخت به روند طراحی و مهندسی کمک کند ؛ با این حال این آزمایش کردن در تونل باد با افزایش ساخت نمونه های اولیه، افزایش زمان ساخت و هزینه‌های اجرایی همراه است و گاهی با شبیه‌سازی CFD همراه می گردد . در این خدمت، به بررسی روش تست مجازی به عنوان یک راه حل برای صرفه جویی در زمان و هزینه طراحی و ساخت تجهیزات می پردازیم.

آزمایش های تونل باد

معمارها و متخصصان هوافضا از تونل‌های هوا برای آزمایش همه چیز از ساختمان‌ها گرفته تا طراحی هواپیما استفاده می‌کنند. تونل‌های باد با توجه به سرعت بادی که می توانند تولید کنند سطح بندی می شوند. در تست، نمونه در مقطع تونل و جریان هوا قرار می گیرد و از چهار جنبه نیروهای ایرودینامیکی ، فشار کلی نیروی باد روی جسم ، جریان های اطراف جسم و در نهایت تکنیک های تجسم برای فراهم کردن اطلاعات تشخیصی خروجی می دهد.

هنوز تونلی وجود ندارد که بتواند یک هواپیمای مسافربری با سایز واقعی را تست کند ولی در سایز های کوچک تر مدل ها می توانند تست شوند. نیروهای فشاری در هواپیماهای سایز بزرگ به دلیل تعداد زیاد فشارسنج های مورد نیاز به آسانی قابل اندازه گیری نیست و تنها یک آزمایش نمی تواند کارایی کلی هواپیما را تامین کند ولی می‌تواند به مهندس برای درک بهتر حرکت و جابجایی صحیح سیال اطراف و در درون مدل کمک کند.

برای بسیاری از کاربردهای هوایی آزمایش تونل باد محدودیت‌هایی از قبیل عدم ارائه نتایج قدرتمند از نظر زمانی یا عدم توانایی در شبیه سازی نیروهای دنیای واقعی با دقت مناسب، دارد.  شبیه ساز مجازی با CFD و FEA این را فراهم می‌سازد. عکس زیر مثالی است از چگونگی کمک نتایج شبیه سازی باد به مهندسان برای مقایسه طراحی با مواد مختلف که نگاهی ساده به یک سازه پیچیده می‌دهد.

مهندسان دریافتند که آزمایش تونل باد آنها اجازه می‌دهد تا دیتای مربوط به نیروهای ایرودینامیکی مانند درگ و لیفت را دقیق تر کنند در حالی که تست مدل کوچک تر از تست نمونه اصلی در کارخانه های اتومبیل سازی رایج است. ارزیابی مدل ارزان‌تر به طور فزاینده ای با  CFD جایگزین شده است و تست ایرودینامیکی نمونه اصلی به طور موازی در توسعه وسیله نقلیه برای تست مجازی و پیش‌بینی جنبه های مختلف طراحی ماشین استفاده می گردد.

تست تونل باد در خودروسازی

از آنجایی که ایرودینامیک  نقش مهمی در قدرت اتومبیل بازی می‌کند ایرودینامیک خوب به تقویت چسبندگی و کاهش ریسک سر خوردن و تصادف های احتمالی و همچنین با کاهش نیروی درگ به کاهش مصرف سوخت می انجامد که باعث صرفه جویی هزینه برای مشتری و کم شدن اثرات انتشار گازهای گلخانه ای نظیر کربن در محصول می گردد. در طراحی یک محصول، مهندسان به طور فزاینده‌ای روی نتایج  CFD قبل از طراحی مدل اولیه، که برای ارزیابی و پیش بینی جریان هوا اطراف وسیله نقلیه، محاسبه نواحی پرفشار، سرعت باد و نواحی ویک (Wake) حساب باز می کنند.

 

تست تونل باد برای ساختمان ها

با وجود و توسعه صنایع ساختمانی و افزایش تقاضای جامعه برای ساختمان های تبلیغاتی ، صنعتی و مسکونی، کارگاه های ساخت و ساز بسیار توسعه یافته است. علاوه بر این تراکم شهرها بسیار زیاد شده است.  به همین خاطر تنها راه توسعه، ساخت سازه های مرتفع است. ساختمان های بلند به یک استاندارد تبدیل شده اند. به هرحال این ساختمان ها با توانایی شان در مقابله با بار باد سنجیده می شود در حالی که قابلیت سکونت ساختمان ها برای زندگی یا کار به خاطر اثرات باد مانند لرزش به مشکل خورده است. به همین خاطر از تونل باد برای آزمایش یک ساختمان از نظر ساختاری و توانایی تحمل باد برای سکونت از تونل باد استفاده می کنیم.

 

تست مجازی برای ساختمانها و پیاده‌روها از نظر راحتی در باد

برای مطابقت با استانداردها و اندازه‌گیری تمامیت ساختاری و ارزیابی جنبه های مختلف بار باد نرم افزار های شبیه ساز این را ممکن ساخته اند. چراکه می‌توان اثرات متقابل را نیز در نظر گرفت. در حالی که تست تونل باد برای یک ساختمان نمی‌تواند اثرات آن روی همسایگی و پیاده روها را لحاظ کند.