微牛顿(山东)科技开发有限公司研发推出的 F380 间歇式超音速风洞 —— 这款专业的教学实验风洞设备,以 “小型化、安全化、可操作化” 设计,将亚超音速气流研究、激波观测等核心教学内容转化为可实操的实验项目,成为高校空气动力学教学实验装置的核心选择,助力学生突破理论学习难点。

一、设备核心特性:适配高校教学场景的设计优势
F380 间歇式超音速风洞的设计充分考量高校教学实验的实际需求,核心特性围绕 “便于教学开展、保障实验安全、降低操作门槛” 展开,为教学实验提供稳定基础:
- 小型化布局,适配实验室教学环境:设备占地面积小,无需专用大型实验空间,普通高校实验室即可安装部署。这一设计解决了传统超音速风洞 “体积大、场地要求高” 的教学局限,让更多高校能够开展亚超音速空气动力学实验教学,覆盖更广泛的学生群体。
- 压缩空气气源,保障教学实验安全:实验采用压缩空气作为气源,相比其他动力形式,具有压力可控、启停便捷、无高温高压风险的优势。教学中,学生可在教师指导下自主调节气源参数,既满足实验操作需求,又能最大限度保障教学实验安全,符合高校 “安全第一” 的教学管理要求。
- 集成化测量系统,简化教学操作流程:设备内置基础测量模块,可配合 32 路压力采集仪、喷套纹影系统等选配部件,实现压力、升力系数、气流状态等参数的精准测量。系统操作界面简洁,参数显示直观,便于学生快速掌握操作方法,将精力集中在 “实验现象观察与理论验证” 上,而非复杂的设备调试。
二、核心实验功能:聚焦空气动力学教学核心目标
F380 间歇式超音速风洞的实验功能严格对标高校空气动力学教学大纲,通过 “理论验证、数据对比、现象观测” 三类实验项目,帮助学生深化对亚/超音速气流理论的理解,培养实验分析能力:
1. 测量拉法尔喷嘴内压力分布,验证亚 / 超音速气流理论
拉法尔喷嘴是实现亚音速向超音速转化的核心部件,也是空气动力学教学的重点内容。实验中,学生可测量亚音速、超音速流动状态下,喷嘴内部不同截面的压力分布数据,绘制压力分布曲线。通过将实测曲线与课本中的理论压力分布曲线对比,学生能直观理解 “气流速度变化与压力变化的关联”—— 如亚音速阶段 “截面缩小→流速增大、压力降低”,超音速阶段 “截面扩大→流速继续增大、压力进一步降低”,从而验证流体力学中的连续性方程与能量方程,化解 “亚超音速气流特性差异” 这一教学难点。
2. 对比压力与收缩比的理论值 / 实测值,培养数据验证思维
基于拉法尔喷嘴压力分布实验数据,学生可进一步开展两项关键对比分析:一是对比压力分布的理论计算值与实测值,分析差异产生的原因,理解 “理论模型与实际实验的偏差”,建立科学实验的 “误差分析” 思维;二是在气流达到超音速后,结合 32 路压力采集仪数据,对比拉法尔喷嘴收缩比的理论值与实测值,掌握 “收缩比对超音速气流形成的影响”,深化对 “超音速气流生成条件” 的认知。
3. 研究模型角度对气动压力的影响,理解姿态与受力关联
实验中,学生可在风洞内安装二维测试模型,通过调整模型角度(攻角),测量亚音速、超音速流动状态下模型表面的气动压力分布。数据可清晰呈现 “模型角度变化对压力分布的影响”。这一实验直接对应 “模型姿态与气动特性” 教学章节,帮助学生将 “攻角 – 压力 – 升力” 的理论关联转化为实测数据支撑。
4. 测量超音速流动中模型升力系数,掌握气动参数计算方法
升力系数是评估飞行器气动性能的核心参数,也是空气动力学教学的重点计算内容。实验中,学生可基于设备测量的气动压力数据,按照课本中的升力系数计算公式,得出超音速流动状态下模型的升力系数。这一过程不仅让学生理解升力系数的物理意义,更能熟练掌握 “气动参数测量→数据处理→系数计算” 的完整流程,提升理论应用能力。
5. 观测激波与膨胀波,具象化抽象流动现象
激波、膨胀波是超音速气流的典型特征,也是教学中最抽象的内容之一。通过选配喷套纹影系统,学生可清晰观察到超音速流动中,激波与膨胀波的产生过程、形态特征及传播规律 —— 如模型前缘的脱体激波、机翼表面的压缩激波与尾部的膨胀波等。可视化观测让 “抽象的波动物理概念” 转化为可直接观察的实验现象,帮助学生快速理解激波、膨胀波的形成原理,突破教学核心难点。
三、核心教学价值:助力高校空气动力学教学落地
F380 间歇式超音速风洞作为专业的空气动力学教学实验设备,其教学价值集中体现在 “衔接理论与实践、培养实验能力、适配教学场景” 三个维度,切实解决高校教学痛点:
- 化解抽象理论难点,构建直观认知
亚超音速气流特性、激波等概念仅靠文字与公式难以理解,设备通过 “实测数据验证理论”“可视化观测流动现象”,让学生从 “被动听理论” 转变为 “主动做实验”,在操作与观察中建立对抽象概念的直观认知,显著提升教学效果。
- 培养综合实验能力,契合教学目标
实验过程涵盖 “参数调节、数据采集、对比分析、现象总结” 全流程,学生在操作中可提升 “设备操作能力”“数据处理能力”“误差分析能力”“现象归纳能力”,这些能力正是高校空气动力学教学要求的核心素养,为学生后续课程学习与工程实践奠定基础。
- 适配多样化教学需求,灵活开展教学
设备体积小、操作安全,可满足 “课堂分组实验”“课后实训”“教学演示” 等多种教学形式:课堂上,教师可通过激波观测实验开展集体演示教学;课后,学生可分组完成压力分布测量等实验,自主探索理论原理,适配高校 “以学生为中心” 的教学改革方向。
四、应用场景:高校空气动力学教学的核心载体
F380 间歇式超音速风洞作为专业的亚音速风洞、超音速风洞设备,主要应用于高校相关专业的实验教学:
- 航空航天工程、飞行器设计与工程专业的 “空气动力学”“超音速气流力学” 课程实验;
- 力学专业的 “流体力学(高速流动方向)” 实验教学;
- 能源与动力工程(航空动力方向)专业的 “气体动力学” 实训项目;
- 高校 “空气动力学教学实验室” 的核心设备搭建,支撑亚超音速实验教学课程体系建设。
微牛顿(山东)科技开发有限公司始终以 “服务高校教学需求” 为导向,F380 间歇式超音速风洞的研发与设计,充分考量空气动力学教学的核心痛点与学生认知规律,为高校提供 “专业、安全、适配教学” 的教学实验风洞设备。若需了解设备详细参数、教学实验方案设计或实验室搭建建议,欢迎联系我们,共同推进空气动力学实验教学质量提升。

