風洞都是用類似風扇的機械吹風嗎？如果是那有沒有超音速風洞？

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首先明確一下什麼是風洞。風洞是利用相對運動的原理，通過人工產生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，並可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀實驗設備，是進行空氣動力地面試驗最常用、最有效的設備。

根據不同的研究需要，風洞模擬的飛行環境大致分為兩類：

下面將風洞按試驗段氣流馬赫數可以分類介紹

低速風洞 $Ma<0.4$ ，氣體壓縮效應可以忽略，動力裝置採用一級軸流式風扇，結構較為簡單。就相同的試驗段尺寸來說，這一種風洞的驅動功率最小。

圖上為軸流式風扇

常見的低速風洞一般分為直流式和迴流式兩種

常見的直流式風洞

這種風洞建造成本低，但是流場品質受外界環境影響大，目前一般用於教學的比較多。大家所看到的一些高端車企，以及大部分F1車隊所採用的風洞將是下面的迴流式風洞。

這種風洞流場品質好，不受外界影響。但是建造成本較高，還需要配套安裝升溫或冷卻裝置，下圖是我國空氣動力學研究中心的4m×3m迴流式風洞拐角處的導流片。

大家在一些紀錄片或者新聞報道中最常見到就是這種迴流式風洞。

寶馬公司在慕尼黑的空氣動力學測試中心

諾倫佐·皮亞諾為法拉利設計的風洞

紅牛車隊的風洞

布朗GP車隊的風洞，其前身是本田車隊

亞聲速風洞 $0.4leq Ma<0.8$ ，考慮壓縮性，動力裝置採用二級軸流式風扇，它的結構和低速風洞相近，另外帶有冷卻裝置或者換氣裝置，以防氣流溫升過高。

跨聲速風洞 $0.8leq Ma<1.4$ ，動力裝置採用多級軸流式風扇外加引射，結構類似亞聲速風洞，試驗段壁為通氣壁，通氣外為駐室，駐室壓力可調。

上圖為跨聲速風洞的試驗段，通過適當的通氣壁開閉比來解決堵塞問題和洞壁干擾問題。

跨聲速是一個很複雜的過程，飛行器表面出現激波，激波位置隨擾動變化而變化，導致非定常脈動，引起結構抖振，甚至引起結構顫振。風洞中建立跨聲速流場存在壅塞、壁面反射干擾和洞壁干擾等困難需要克服。

戰神1-X火箭產生的音爆雲就是一種跨聲速現象。

跨聲速風洞試驗圖像，可以看到飛行器表面的多道激波。

超聲速風洞 $1.4leq Ma<5$ ，動力裝置採用多級軸流式風扇或儲能裝置（高壓氣源系統、真空系統），配套先收縮後擴張的拉瓦爾噴管，並且需要足夠的壓力比。超聲速風洞的試驗段壁為實壁。為了防止氣流冷凝，氣流還需要加熱或者除濕。下圖是一個典型的超聲速風洞。

超聲速風洞按照運行方式的不同還可以分為吹氣式、引射式、吹引式、吸氣式、吹吸式，有機會以後詳細說一下。

高超聲速風洞 $Mageq 5$ ，動力裝置採用儲能裝置（高壓氣源系統、真空系統），工作原理與結構與超聲速風洞相同，為了防止更為嚴重的氣流冷凝，氣流必須加熱。高超聲速風洞的種類有很多，比如低密度高超聲速風洞，激波管、激波風洞，炮風洞，熱射風洞，長射式風洞，電弧加熱器、電弧風洞，彈道靶。前三種主要用於一般傳熱模擬，後四種主要用於高焓模擬，比如高超聲速環境下的燒蝕、侵蝕、電離和化學反應等。

下圖是我國的JF12高超聲速激波風洞，全長265m，溫度可達3000攝氏度左右。

用一張圖表總結一下

一張圖告訴你，風洞是如何工作的！

出品| 網易新聞學院

回答題主：不都是用風扇吹風，有超音速風洞。

題主可能想知道超音速風洞到底是什麼樣子的，有什麼作用，下面我來簡單介紹一下，有什麼錯誤的地方還望大家指正。

超聲速風洞主要部位和我畫的差不多：

前邊@方山小築展示的更為細緻一些。

接下來我簡略介紹一下各個部分的具體作用。

噴管：

請看噴管部分的截面是先減小後增大的，它的作用是增加風速。在了解如何增加風速之前，我們先要了解一些知識。

流體是可壓縮的，當流體的速度增大到一定程度（一般當M&>0.3)我們就將流體當作可壓縮流體來對待。可壓縮的意思就是流體在流動過程中密度變化不能被忽略的流動，由於液體的可壓縮性很小，我們一般只將氣體當作可壓縮流體。
加一個公式

$frac{dA}{A}=(M^{2} -1)frac{du}{u}$

這個公式叫做：面積-速度關係式

通過這個公式，我們可以推斷：

1、當0&<=M&<1時，面積減小，速度增大；面積增大，速度減小。

2、當M&>1時，面積增大，速度增大；面積減小，速度減小。

3、當M=1時，它對應一個最小面積，我們接下來會談到。

如圖，我們先通過減少面積將一個亞聲速氣體（M&<1)加速到聲速（M=1)而後通過增加面積將氣體加速到超聲速（M&>1)，這個東西就叫做收縮-擴張管。（關於為什麼當M=1時，減小面積速度增大，這個與兩邊的壓力有關，只有當兩邊的壓力達到一個特定的值的時候才能實現上述轉換，否則當面積增大時，聲速氣流又會變回亞聲速氣流）

於是就構成了超聲速風洞的噴管部分。

實驗段：

用來測試模型的各項數據，這個部分的氣流是穩定勻速流動的。

擴壓器：一個降低來流速度獲得低出口速度的管道

看圖，與噴管的原理大致相反，不過這裡會經過若干斜激波將超聲速減弱，再在常截面管道的末端通過一個正激波將流體減為亞聲速，最後通過增大面積將亞聲速流體進一步減速。

通過以上收縮/擴張噴管、實驗段和收縮/擴張擴壓器這樣的布局，就可以構成一座簡易的超聲速風洞的主體部分。

最後，答主是對所學內容稍微整理，如果發現什麼不對的，還望各位多多指教，不勝感激。

除風扇之外，風洞最常用的方式就是高壓氣罐，一次實驗可以用一次或幾次的，實驗完需要重新充氣，這種方式主要我國和俄羅斯用的多，風洞建造成本一般大大低於用大功率風扇的風洞。

實驗時間與速度和流量有關，一般以秒或分鐘計，高富帥一些的可以達小時量級。

一般普通的亞，跨，超聲速風洞，10—20個大氣壓就足夠了，也有變態的需要用到100-200大氣壓，高超聲速風洞用的多一些。

此外，有些風洞靠出口引氣產生大量負壓來產生實驗條件，風扇的設置與傳統也很不一樣。有些奇葩的風洞直接用航空發動機當風機用，對尾流進行處理再作為進口條件。

至於題主問的有沒有超聲速風洞…還是趕緊把這句刪掉吧。

超音速風洞可以用高壓氣罐，加壓到幾十甚至上百個大氣壓，然後放掉，一般在試驗段可以維持十幾到幾十秒的超音速氣流。

是這樣的，風動的氣源可以是由風機提供，也可以把氣壓縮好放到氣罐，需要的時候在使用，一般這種都是大流量的。只要壓比夠，幾何條件滿足，超音沒問題。

超音加個拉伐爾噴管就可以吧

個人很討厭百度，但百度詞條這個科普夠用了。

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A3%8E%E6%B4%9E

風洞_互動百科

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