流体力学发展到现在为什么还要进行风洞试验？风洞试验能解决哪些理论计算解决不了的问题？
简单的说，目前，计算流体力学（CFD）最不能解决的问题是湍流。 （湍，tuan，一声） 对于湍流，尚没有完整的理论模型，只能依靠经验公式来修正和补充。经验公式，你懂的。 [补充一] 什么是湍流？ 速度较慢时，气流呈现均匀态势，称为“层流”，即各层之间流动的速度矢量一致； 速度加快时，各层之间出现干扰，速度矢量变得不规律，不再是同一方向，甚至出现了垂直于流动方向的速度分量，此时，就是“湍流”。也作“紊流”。 层流向湍流过渡的过程，称为“转捩”。（第二个字音“烈”） [补充二] CFD的局限性因素 理论模型不完善是之一，之二是受制于计算规模。如同风洞越大，试验结果越逼真一样，CFD效果也基本上随计算规模增长而增强。 而目前，大规模并行计算，还属于相对稀缺性资源。 基于单独的PC或者工作站进行CFD试验，大约只有研究价值，可以写硕博论文，可以完成一些小课题，但不能用来参加型号研制。 [补充三] CFD目前在试验中的作用 目前主要是预选和补充作用。 在方案选型初期，通过CFD计算，对比不同方案之间的相对量，完成规律性的摸索。 在风洞试验时，可以用CFD替代一部分风洞试验。 完成了主要构型和姿态的风洞试验之后，就掌握了关键性数据，此时，就有了修正湍流模型经验公式的基础，再进行CFD模拟，就可靠了。 [补充四] 经验公式的来源 经验公式根据试验数据来拟合。一般而言，试验数据越多，拟合准确度越高。 [补充五] 风洞试验数据本身的准确性 计算数据要根据风洞试验数据来校准，那么，风洞试验数据本身如何判定呢？ 试验数据判定，一般包括精度和准度两层含义。 精度一般采用7次重复性试验方法判定。对同一状态，连续做7次试验，7次试验数据的重复性，就表征该试验环境、设备及试验方法的数据精度。 风洞试验数据的准度如何判定呢？根据飞行数据来判定。 飞行数据，即1:1真机实地试飞，所采集得到的数据。 显然，飞行数据极为稀有，不能满足所有的试验状态。 那么，风洞试验数据另一种常用的判定方法是：倾向于以大风洞试验数据为准。 受到雷诺数效应、洞壁干扰、支架干扰等因素的影响，风洞试验数据本身和理想情况的自由场数据也是有差距。 洞壁干扰，成熟的风洞各有自己的一套的经验修正公式。 支架，就是把模型支撑在风洞中的器械。真实飞行环境中没有这货啊， 显然它的存在对飞行器模型本身是有影响的。支架干扰修正，也相对成熟，大致思路是镜像法。先用A支架做试验，再用A+B支架做试验，一减，就是B支架的影响量了。实际上复杂一些，最多可能用到六步法。 雷诺数效应呢，基本上就是风洞越大，越接近真实飞行环境，其雷诺数效应越小。 所以，倾向于以大风洞数据为准。 最大的风洞，就是全尺寸风洞，可以为1:1尺寸的飞行器模型进行试验。巨大无比。