<p class="ql-block"><b>摘要：</b><span style="font-size: 18px;">介紹我所了解的北航老風(fēng)洞和老水洞，并敘述我與這些老設(shè)備及后續(xù)相關(guān)新設(shè)備的過往交集和不了情緣。</span></p><p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> 2022年是北航建校70周年。我自1982年初北航“空氣動力學(xué)與飛行力學(xué)”專業(yè)本科畢業(yè)留校后分配在5系（航空科學(xué)與工程學(xué)院前身）第一研究室（<span style="font-size: 18px;">流體力學(xué)研究所前身，</span>陸士嘉先生創(chuàng)立并擔(dān)任首任主任<span style="font-size: 18px;">）</span>工作，直到2021年9月63歲時退休，在近40年的工作過程中我對北航多數(shù)老風(fēng)洞、老水洞均有一定接觸和了解。以下將按低速風(fēng)洞（含煙風(fēng)洞）、跨聲速風(fēng)洞、超聲速風(fēng)洞（含高超聲速風(fēng)洞）、水洞（含水槽）的順序分別介紹我所了解的北航老風(fēng)洞和老水洞，并敘述我與這些老設(shè)備及后續(xù)相關(guān)新設(shè)備的過往交集和不了情緣。謹(jǐn)以此文紀(jì)念北航建校70周年。</p> <p class="ql-block"><b>D-1低速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> 北航D-1風(fēng)洞最初是由空氣動力學(xué)家沈元先生為清華航空系設(shè)計建造的，后從清華搬遷至新成立的北京航空學(xué)院[1,2,3]。沈元先生1946年從英國倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院博士畢業(yè)后回到清華航空工程系任教并歷任副教授、教授和航空系主任，在1946-1948年期間沈元先生為清華航空系設(shè)計建造了這座<span style="font-size: 18px;">回流式開口實驗段低速風(fēng)洞（鐵制），其橢圓形實驗段尺寸40英寸x30英寸或1.06米x0.76米，</span>是當(dāng)時國內(nèi)最先進(jìn)的風(fēng)洞之一。1952年國家決定由包括清華航空系在內(nèi)的八大航空院系組建北京航空學(xué)院，沈元先生作為籌備組成員之一及被新任命的北航副院長參與組建北航的工作，并帶領(lǐng)原清華航空系的大部分師生遷入北航，這座<span style="font-size: 18px;">風(fēng)</span>洞也一同遷往北航并被命名為北航D-1風(fēng)洞。圖1是當(dāng)年該風(fēng)洞搬遷現(xiàn)場沈元先生、陸士嘉先生和徐華舫先生在風(fēng)洞動力段檢修窗前的合影。圖2是北航D-1風(fēng)洞現(xiàn)在的動力段局部照片，其中的風(fēng)洞檢修窗正是當(dāng)年三位建校元老合影的背景，每次經(jīng)過這里都讓我們仿佛看見70年前建校前輩們奮斗的身影。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖1. 北航建校初期沈元先生（左）、陸士嘉先生（中）和徐華舫先生（右）在D-1風(fēng)洞搬遷現(xiàn)場</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖2. D-1風(fēng)洞動力段外觀照片，中間的檢修窗正是70年前三位建校元老合影的背景</p><p class="ql-block" style="text-align: center;">（注：1990年代由劉旺開、王祖灃老師負(fù)責(zé)對<span style="font-size: 18px;">動力段和安定段</span>進(jìn)行過大修更換）</p> <p class="ql-block"> 圖3是文獻(xiàn)[2]中記載的清華相關(guān)風(fēng)洞信息，其中的“40英寸x30英寸橢圓形回流式風(fēng)洞”就是北航D-1風(fēng)洞，其中的“3英尺x3英尺開流式木制風(fēng)洞”即北航D-2風(fēng)洞，將在下節(jié)敘述。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖3. 《清華大學(xué)志（下）》[2]記載了遷往北航之前清華擁有的40英寸x30英寸回流式風(fēng)洞和3英尺x3英尺直流木制風(fēng)洞情況</p> <p class="ql-block"> 我留校后承擔(dān)的第一個科研項目“北京西客站主站房風(fēng)荷載實驗研究”（<span style="font-size: 18px;">參見圖4 上、下）就是在</span>D-1風(fēng)洞中完成的，由于D-1風(fēng)洞不具備風(fēng)工程研究所需要的大氣邊界層條件，實驗中采用實驗段平板上游布置曲線紗網(wǎng)的方法模擬C類大氣邊界層速度型。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖4(上、下). 1980年代我承擔(dān)的第一個科研項目“北京西客站主站房風(fēng)荷載實驗研究”是在D-1風(fēng)洞中完成的</p> <p class="ql-block"> 此后的多年工作中我還曾在D-1風(fēng)洞中完成過多項科研和教改項目，包括國防預(yù)研基金，國家自然科學(xué)基金，橫向科研項目，以及國家力學(xué)基地建設(shè)項目，北航教改項目等等，圖5是我在D-1風(fēng)洞中完成的教改項目之一。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖5. 2000年代初我在D-1風(fēng)洞中完成的教改項目之一“飛行器手動掃描閥壓力分布測試系統(tǒng)”</p> <p class="ql-block"><b>D-2低速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"><span style="font-size:18px;"> D-2風(fēng)洞也是北航建校初期由清華大學(xué)搬遷至北航的[1,2]。</span>D-2是一座木制結(jié)構(gòu)三維直流式低速風(fēng)洞，閉口實驗段截面尺寸為3英尺x3英尺，主要用于教學(xué)實驗。實驗段頂部設(shè)置機(jī)械塔式三分力天平，可開展三維矩形機(jī)翼的升、阻力和縱向力矩特性測量等教學(xué)實驗。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖6. D-2直流式三維低速風(fēng)洞</p> <p class="ql-block"><b>D-3低速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> D-3風(fēng)洞<span style="font-size:18px;">是北航建校初期為滿足空氣動力學(xué)教學(xué)實驗的需求建立的。根據(jù)北航建校元老顧高墀教授（是陸士嘉先生早年在清華的研究生，北航建校初期曾擔(dān)任陸士嘉先生的助理，已故）生前對我的口述[4]，D-3風(fēng)洞是由蘇聯(lián)專家提供的圖紙加工安裝的。D-3風(fēng)洞是</span>一座木制結(jié)構(gòu)直流式二維低速風(fēng)洞，實驗段截面尺寸為2m x 0.2m，可進(jìn)行二維平板層流和湍流邊界層速度型分布的測量以及二維機(jī)翼壓強分布隨迎角變化特性測量等教學(xué)實驗。我曾經(jīng)在此風(fēng)洞中完成了“多段翼壓力分布實驗”等教改項目。圖7、圖8分別是D-3風(fēng)洞縮比模型和實物照片。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖7. 按蘇聯(lián)圖紙預(yù)先制作的D-3風(fēng)洞縮比模型（實驗段窗口在流動的右側(cè)）</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖8. D-3直流式二維低速風(fēng)洞（實驗段窗口在流動的左側(cè)，估計是考慮到實驗室采光和實驗方便而進(jìn)行的更改）</p> <p class="ql-block"> 根據(jù)學(xué)校的總體規(guī)劃航空科學(xué)與工程學(xué)院將搬遷至沙河校區(qū)，上述D-1、D-2和D-3風(fēng)洞及風(fēng)洞館作為北航歷史的一部分將保留在學(xué)院路主校區(qū)原址。</p><p class="ql-block"> 為了使沙河校區(qū)教學(xué)實驗室能夠具備原D-1、D-2和D-3風(fēng)洞開展空氣動力學(xué)教學(xué)實驗的能力，我2013年主持了1米 x 1米直流式閉口實驗段低速風(fēng)洞設(shè)計建設(shè)，該風(fēng)洞于2018年在沙河校區(qū)教學(xué)實驗室投入使用（圖9）。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖9. 我2013年主持設(shè)計建造的沙河校區(qū)教學(xué)用1米x1米直流式閉口實驗段低速風(fēng)洞（2018年投入使用，其間曾因安裝場地未解決而擱置了3年）</p> <p class="ql-block"><b>D-4低速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> 前述D-1、D-2和D-3風(fēng)洞或口徑偏小或主要用于教學(xué)，為了兼顧教學(xué)和科研的需要，1955年由北航建校元老伍榮林先生主持設(shè)計建造了D-4風(fēng)洞[1]。D-4風(fēng)洞是木制結(jié)構(gòu)直流式閉口實驗段低速風(fēng)洞，圓形實驗段直徑1.5米。據(jù)北航建校元老顧高墀教授（已故）對我的口述[4]，D-4風(fēng)洞<span style="font-size:18px;">沒有完整的設(shè)計圖紙，</span>伍榮林先生是邊設(shè)計邊更改，“與木工師傅比劃著”設(shè)計建造出來的，正式建D-4風(fēng)洞之前先由木工師傅做了一個D-4風(fēng)洞縮比模型（參見圖10.上），該風(fēng)洞縮比模型內(nèi)的小電機(jī)和小風(fēng)扇甚至還可以運轉(zhuǎn)。圖10.下所示為學(xué)生在老D-4風(fēng)洞實驗段中做實驗準(zhǔn)備。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖10. 上：老D-4直流式閉口實驗段低速風(fēng)洞縮比模型，下：學(xué)生在老D-4風(fēng)洞實驗段內(nèi)做實驗前準(zhǔn)備</p> <p class="ql-block"> D-4風(fēng)洞實驗段下方有一套龐大的模型支撐和攻角機(jī)構(gòu)，配備機(jī)械式六分量天平（由連祺祥先生負(fù)責(zé)設(shè)計，1985年改造升級為應(yīng)變式天平）。1958年我校向國慶獻(xiàn)禮的項目、我國第一架輕型客機(jī)、著名的“北京一號”飛機(jī)的空氣動力學(xué)性能實驗全部都是在D-4風(fēng)洞中完成的。遺憾的是D-4風(fēng)洞沒有留下實物外觀照片，所幸我在后來新建“流體力學(xué)教學(xué)實驗室”時保留了當(dāng)年建造的老D-4風(fēng)洞縮比模型（圖10上），然而歷經(jīng)多次實驗室搬遷、改造之后，上述D-3和D-4風(fēng)洞縮比模型都丟失了，留下了遺憾。</p><p class="ql-block"> 后來老D-4風(fēng)洞報廢，由鄧學(xué)鎣教授主持于2002年在老D-4風(fēng)洞原址上重新設(shè)計建造了新D-4風(fēng)洞（圖11），新D-4風(fēng)洞將保留在學(xué)院路風(fēng)洞館實驗室不往沙河校區(qū)搬遷。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖11. 新D-4風(fēng)洞，回流式開口/閉口實驗段低速風(fēng)洞，實驗段截面尺寸1.5m x 1.5m</p> <p class="ql-block"><b>D-5低速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> D-5風(fēng)洞是回流式閉口實驗段低速風(fēng)洞，實驗段截面為0.8米×0.6米的八角形，最大風(fēng)速45米/秒，它是1961年結(jié)合學(xué)生畢業(yè)設(shè)計建成的，建成后主要用于教學(xué)，“文革”后期主要用于科研。 由于實驗室面積的限制，實驗很不方便，故利用率不高，后被拆除[1]。我雖然在1980年代初期接觸過老D-5風(fēng)洞（其實驗室位于風(fēng)洞館一層?xùn)|南角），但遺憾沒有為老D-5風(fēng)洞留下實物照片。</p><p class="ql-block"> 后來劉沛清教授在北航沙河校區(qū)建立了1.0米x1.0米氣動聲學(xué)風(fēng)洞被命名為北航D-5氣動聲學(xué)風(fēng)洞（圖12）。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖12. 新D-5<span style="font-size: 18px;">氣動聲學(xué)</span>風(fēng)洞，實驗段截面尺寸1.0米x1.0米</p> <p class="ql-block"><b>煙風(fēng)洞與演示小風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> 煙風(fēng)洞和演示小風(fēng)洞是北航流體所原陳列室的主要教學(xué)設(shè)備。老煙風(fēng)洞是1953年建校初期由蘇聯(lián)專家提供的圖紙進(jìn)行建造的<span style="font-size:18px;">[4]，</span>由建校元老連祺祥先生負(fù)責(zé)，連先生對蘇聯(lián)圖紙做了一些修改。由于年代久遠(yuǎn)性能降低，尤其是發(fā)煙器采用比較落后的電爐加熱煤油發(fā)煙方式，經(jīng)常造成油煙冷凝堵塞發(fā)煙排管以及廢煙污染問題，到2000年代初期老煙風(fēng)洞已不能滿足正常使用要求。后來我對煙風(fēng)洞進(jìn)行了重新設(shè)計，尤其是對發(fā)煙器系統(tǒng)的發(fā)煙方式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，并采用了新的發(fā)煙油，獲得了很好的顯示效果。</p><p class="ql-block"> 演示小風(fēng)洞是直流開口式木制風(fēng)洞，橢圓形開口實驗段尺寸500mm x 400mm，可以開展翼型壓力分布隨迎角變化，機(jī)翼尾渦，馬格努斯效應(yīng)，升力飛機(jī)、后掠角及立尾對穩(wěn)定性影響等演示實驗。</p><p class="ql-block"> 圖13是我在老煙風(fēng)洞和演示小風(fēng)洞給學(xué)生上空氣動力學(xué)演示實驗課。1990年代后期老煙風(fēng)洞和小演示風(fēng)洞曾因風(fēng)洞館改造而臨時搬入航空館由航空館代管，2000年代<span style="font-size:18px;">我通過“力學(xué)基地”建設(shè)、“力學(xué)教學(xué)實驗中心”建設(shè)等教改項目重新建立了“流體力學(xué)形象化教學(xué)實驗室”。</span>圖14是在沙河校區(qū)實驗室我重新設(shè)計、改造后的新煙風(fēng)洞、演示小風(fēng)洞及演示效果。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖13. 我在老煙風(fēng)洞（左）和演示小風(fēng)洞（右）給學(xué)生上空氣動力學(xué)演示實驗課</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖14. 經(jīng)過我重新設(shè)計、改造后的新煙風(fēng)洞（左）和演示小風(fēng)洞（右），以及新煙風(fēng)洞中翼型繞流煙線流動顯示效果（下）</p> <p class="ql-block"><b>引射式跨聲速研究風(fēng)洞（IDT）</b></p><p class="ql-block"> 上世紀(jì)七十年代末北約（NATO）提出了發(fā)展新一代高雷諾數(shù)風(fēng)洞的高新指標(biāo)，國際上（主要是歐美）掀起了建設(shè)高雷諾數(shù)跨聲速風(fēng)洞的熱潮，北航建校元老凌云沛先生首先在國內(nèi)提出利用高校研發(fā)優(yōu)勢開展引射式跨聲速前導(dǎo)風(fēng)洞的研究。我1982年初留校后就給凌先生當(dāng)助手，并協(xié)助凌先生<span style="font-size: 18px;">建立了國內(nèi)首座引射式跨聲速研究風(fēng)洞（IDT），參見圖15。1982年至1989年期間課題組深入</span>開展了引射驅(qū)動跨聲速風(fēng)洞高要求指標(biāo)、引射器性能及氣動噪聲<span style="font-size: 18px;">等研究，</span>參見圖16。當(dāng)時國家正準(zhǔn)備投資建設(shè)我國首座2.4米大型引射式跨聲速風(fēng)洞，我們的先導(dǎo)性研究引起了國內(nèi)同行尤其是2.4米跨聲速風(fēng)洞研建單位中國空氣動力學(xué)研究與發(fā)展中心的關(guān)注，時任氣動中心總師惲起麟曾專門與北航課題組交流研討相關(guān)技術(shù)問題。課題相關(guān)論文曾獲原國防科工委航空氣動力協(xié)作攻關(guān)辦定期舉辦的“7210”全國風(fēng)洞試驗會議優(yōu)秀論文獎（圖17）。1989年項目通過驗收后該研究風(fēng)洞完成了其使命。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖15. 國內(nèi)首座引射式跨聲速研究風(fēng)洞（IDT），實驗段截面積100mm x 100mm</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖16. 率先在國內(nèi)開展了引射式跨聲速風(fēng)洞高要求指標(biāo)研究[5]</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖17. 相關(guān)論文曾獲得原國防科工委航空氣動力協(xié)作攻關(guān)辦主辦的“7210”第八屆全國風(fēng)洞試驗會議優(yōu)秀論文獎</p> <p class="ql-block"><b>G-1超聲速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> G-1超聲速風(fēng)洞是北航建校初期建成的[1]，試驗段截面為0.1米×0.1米的方形，采用更換拉瓦爾噴管曲線塊的方式改變馬赫數(shù)，Ma=1.5~3.5，為暫沖下吹式（<span style="font-size: 18px;">圖18）。</span>G-1超聲速風(fēng)洞建成后曾經(jīng)過多年逐步改進(jìn)，配備有小型紋影儀和壓力測量系統(tǒng)，可開展激波紋影觀察，噴管沿程馬赫數(shù)分布測量，超聲速風(fēng)速管馬赫數(shù)測量等教學(xué)實驗和小型彈體實驗。今后G-1超聲速風(fēng)洞將搬遷至沙河校區(qū)實驗室。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖18. G-1超聲速風(fēng)洞</p> <p class="ql-block"><b>G-2高超聲速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> G-2高超聲速風(fēng)洞是由原國防科委五院向陸士嘉先生提出，委托北航空氣動力學(xué)教研室研制的前導(dǎo)性和小型高超聲速風(fēng)洞[1]，由連祺祥先生主持，高先坤、蔡啟倫老師參加研制。其實驗段尺寸為0.2米×0.2米，馬赫數(shù)Ma=5~10。從1958年起到1960年試吹風(fēng)，初步證實了這種風(fēng)洞各主要部件方案的可行性，即采用上游高壓罐，下游真空罐的驅(qū)動方式，安定段前用蓄熱物質(zhì)提高氣流總溫。三年困難時期，由于人力、經(jīng)費不足和測量技術(shù)一時還過不了關(guān)而下馬并拆除。G-2高超聲速風(fēng)洞沒有留下實物照片。</p> <p class="ql-block"><b>G-3超聲速風(fēng)洞</b></p><p class="ql-block"> G-3超聲速風(fēng)洞是1958年由沈元先生和陸士嘉先生組織、籌資，徐華舫先生為主設(shè)計，<span style="font-size: 18px;">高先坤老師負(fù)責(zé)施工安裝，于1959年8月安裝完成</span>[1]。G-3風(fēng)洞的設(shè)計參照了當(dāng)時國際上最先進(jìn)的超聲速風(fēng)洞、前蘇聯(lián)的AT-1，<span style="font-size: 18px;">是我國第一座自行設(shè)計建造的中型超聲速風(fēng)洞，參見圖19。</span>G-3超聲速風(fēng)洞試驗段尺寸0.47米×0.548米，共有<span style="font-size: 18px;">五個馬赫數(shù)（Ma=</span>1.5、1.75、2.0、2.25、2.5）的拉瓦爾<span style="font-size: 18px;">噴管段</span>，另有一個跨聲速實驗段。風(fēng)洞為暫沖下吹式，貯氣罐容積1000立方米，8個氣壓，吹風(fēng)時間80秒。G-3風(fēng)洞建成后至1986年其調(diào)節(jié)控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等系統(tǒng)經(jīng)過多次改造升級。G-3風(fēng)洞<span style="font-size: 18px;">具有結(jié)構(gòu)簡單，建造費用少等優(yōu)點，但也有拉瓦爾噴管段十分沉重不便快速更換，實驗段尺寸與國內(nèi)同類主流風(fēng)洞不適配的缺點。</span></p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖19. G-3超聲速風(fēng)洞</p> <p class="ql-block"> 1990年我32歲結(jié)束了8年的“引射式跨聲速先導(dǎo)風(fēng)洞研究”課題后加入“激波/邊界層干擾研究”團(tuán)隊，至1996年止共有6年時間在G-3超聲速風(fēng)洞中工作，其間獨立完成了激波/邊界層干擾脈動壓力測量技術(shù)開發(fā)[6]，并協(xié)助課題組博士生竇華書、王宇、廖錦華等完成了大量耗時長、困難多、費力大、噪聲響的激波/邊界層干擾超聲速風(fēng)洞實驗。在G-3超聲速風(fēng)洞工作的6年里讓<span style="font-size: 18px;">一個青椒</span>磨練了筋骨、領(lǐng)略了冷暖、學(xué)會了忍讓、懂得知進(jìn)退、學(xué)會果敢取舍、更加自立自強。<span style="font-size: 18px;">圖20、21、22是我在G-3風(fēng)洞工作時期的照片。</span></p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖20. 我與博士生竇華書在G-3風(fēng)洞的工作照</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖21. 參與課題組博士論文答辯</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖22. 課題曾獲國家自然科學(xué)三等獎</p> <p class="ql-block"><b>0.4米流動顯示水槽</b></p><p class="ql-block"> 該水槽是1980年連祺祥先生瞄準(zhǔn)當(dāng)時國際上湍流擬序結(jié)構(gòu)研究熱點和復(fù)雜流動機(jī)理研究的需要而建立的，是國內(nèi)第一座流動顯示水槽（圖23）。其試驗段尺寸0.4米×0.5米×6.0米，流速0.1~0.5米/秒，為引射驅(qū)動水平回流式。水槽配有氫氣泡發(fā)生裝置和可連續(xù)攝取流動變化過程的快速照相槍[1]。連先生團(tuán)隊在該水槽中取得了一系列具有國際先進(jìn)水平的研究成果[7]。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖23. 1980年連祺祥先生研制的國內(nèi)第一座流動顯示水槽</p> <p class="ql-block"> 這座水槽一度是流體所使用率最高、出成果較多的設(shè)備，使用水槽的師生眾多，有時需要排隊等待，設(shè)計者連祺祥先生甚至在自己家中建了一個自用小水槽以方便研究，此外又在前述“引射式跨聲速研究風(fēng)洞”實驗室（圖15）原址上另建了一個小水槽供學(xué)生使用。</p><p class="ql-block"> 自上世紀(jì)80年代中期起我的在職碩士和在職博士論文相關(guān)流動顯示實驗研究大都是在連先生設(shè)計的第一座水槽中完成的。此后我也曾利用該水槽完成了多項科研項目，包括國防預(yù)研基金、行業(yè)基金等。經(jīng)過20多年的運行該水槽已經(jīng)老舊并于2005年報廢拆除。</p> <p class="ql-block"><b>1.2米多用途低速水洞</b></p><p class="ql-block"> 為滿足科研和教學(xué)需要<span style="font-size: 18px;">由時任流體所副所長周伯誠教授負(fù)責(zé)于1997年建成。</span>為串聯(lián)水平回流式多用途低速水洞，全長85.6米，為亞洲規(guī)模最大的低速水洞（圖24），水洞雙實驗段尺寸分別為高2.0米，寬1.8米，長4.4米和高1.2米，寬1.0米，長16.8米。主實驗段流速范圍0.1--1.0米/秒，單位長度雷諾數(shù)為1.0×10^3--1.0×10^6/米。與國內(nèi)外同類設(shè)備比較，其綜合實驗段尺寸和流場品質(zhì)，不僅在國內(nèi)領(lǐng)先，且達(dá)到國際先進(jìn)水平[1]，建成以來已完成多項科研和教學(xué)任務(wù)。該水洞將保留在北航學(xué)院路主校區(qū)水洞實驗室。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖24. 北航1.2米多用途回流低速水洞，是亞洲規(guī)模最大的水洞</p> <p class="ql-block"><b>0.6m*0.7m*3m 循環(huán)水槽</b></p><p class="ql-block"> 基于學(xué)科發(fā)展和科研、教學(xué)的需要，2012年由我設(shè)計監(jiān)制并委托臺灣震生機(jī)器有限公司制造了實驗段尺寸為0.6m*0.7m*3m的垂直循環(huán)水槽（圖25），實驗流速0.1-1.0m/s。該水槽尺寸適中、工作方便、利用率高。該水槽原安裝在大水洞實驗室的中部，今后將隨航空科學(xué)與工程學(xué)院的搬遷一同遷往沙河校區(qū)實驗室。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖25. 0.6m*0.7m*3m 循環(huán)水槽</p> <p class="ql-block"><b>0.4m*0.5m*3m 循環(huán)水槽</b></p><p class="ql-block">? <span style="font-size: 18px;">為滿足科研和研究生教學(xué)實驗的需要，我于2012年研制建立了該</span>垂直循環(huán)流動顯示水槽（圖26），實驗段尺寸<span style="font-size: 18px;">0.4m*0.5m*3m ，</span>流速0.02-0.3m/s，配有二維粒子圖像測速系統(tǒng)（PIV）和二維激光測速儀，可開展研究生PIV和LDV相關(guān)教學(xué)實驗，本課題組在該水槽中完成了多個國家自然科學(xué)基金和其他項目研究。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖26. 0.4m*0.5m*3m 循環(huán)水槽</p> <p class="ql-block"><b>0.4m*0.58m*4.5m循環(huán)水槽</b></p><p class="ql-block"> 為滿足科研和教學(xué)的需要，劉沛清教授于2012年研制建立了該水槽，其為垂直循環(huán)低速流動顯示水槽（圖27），實驗段尺寸0.4m*0.58m*4.5m，流速0.1-0.6m/s，該水槽位于沙河實驗室。</p> <p class="ql-block" style="text-align: center;">圖27. 0.4m*0.58m*4.5m循環(huán)水槽</p> <p class="ql-block"><b>結(jié)束語</b></p><p class="ql-block"> 回想起來，在我將近40年的北航流體所工作經(jīng)歷中有相當(dāng)大一部分時間和工作都跟風(fēng)洞水洞實驗研究、風(fēng)洞水洞設(shè)計建設(shè)有關(guān)，在跨聲速風(fēng)洞實驗室工作8年，在超聲速風(fēng)洞實驗室工作6年，擔(dān)任流體所實驗室主任6年，擔(dān)任流體所主管教學(xué)和教學(xué)實驗室的副所長10年，因此我對流體所的風(fēng)洞、水洞比較熟悉也很有感情。本文是對我所了解的北航老風(fēng)洞、老水洞的一個梳理總結(jié)。文中<span style="font-size: 18px;">基本上包含了北航流體所有史以來全部的風(fēng)洞、水洞，不包括目前</span>沙河校區(qū)正在建設(shè)中的4米x3米氣動聲學(xué)風(fēng)洞[1]（劉沛清教授主持）。</p><p class="ql-block"> 我從2019年開始策劃此文，搜集整理資料、采訪建校元老顧高墀教授等老教師，后因病將寫作擱置了兩年，在我2021年退休之后、北航將迎來2022年10月建校70周年之際終于完成這篇文章，頗感欣慰。</p> <p class="ql-block"><b>參考文獻(xiàn)</b></p><p class="ql-block">[1] 朱自強，北京航空航天大學(xué)空氣動力學(xué)專業(yè)和教研室發(fā)展簡況，2021年3月</p><p class="ql-block"><span style="font-size: 18px;">[2] 《清華大學(xué)志（下）》第十九章院系概況、第一節(jié)航空工程學(xué)系</span></p><p class="ql-block">[3] 白濤，趙震炎，連祺祥，走近“風(fēng)洞”-沈元早年設(shè)計并兼制的北航D1低速風(fēng)洞，航空知識，2007年第9期，50-51</p><p class="ql-block">[4] 顧高墀，口述北航老風(fēng)洞歷史</p><p class="ql-block">[5] 凌云沛，張華，劉堅，新一代引射式跨音速風(fēng)洞（IDT）高要求指標(biāo)的研究，航空學(xué)報，1989.2，10（2）：B9-B14</p><p class="ql-block">[6] 張華，鄧學(xué)鎣，激波/邊界層干擾脈動壓力測量技術(shù)，航空學(xué)報，1995.5，16（3）: 344-347</p><p class="ql-block">[7] 連祺祥，北航1980年建造的水槽，紀(jì)念北京航空航天大學(xué)空氣動力學(xué)專業(yè)成立五十周年暨陸士嘉先生逝世二十周年文集，2006.10，47-49</p> <p class="ql-block">注：本文載《北航校報》2022年9月1日，第1106期，總第1507期，第3版“北航往事”專欄</p> <p class="ql-block"><b>作者簡介</b></p><p class="ql-block">張華，北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院教授，北京市高校教學(xué)名師，北京市優(yōu)秀教師，中國力學(xué)學(xué)會全國優(yōu)秀力學(xué)教師，“寶鋼教育獎”優(yōu)秀教師，北航國家級精品課《空氣動力學(xué)》優(yōu)秀主講教師，北航“立德樹人”優(yōu)秀獎，北航“我愛我?guī)?十佳教師”，北京力學(xué)學(xué)會科普委員會副主任，《力學(xué)與實踐》雜志9、10屆編委。主要研究方向：旋渦與分離流動，流動控制，風(fēng)工程，風(fēng)洞水洞設(shè)計。</p>