Measuring Wind Tunnel Turbulence with a Sphere

Wind tunnel turbulence can be measured with a smooth sphere as a test model. Wind tunnel tests help engineers design vehicles and structures that will face airflow during use. The air flows are applied in a controlled way, and the model is usually a smaller version of the full-sized object.

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在空气动力学测试中，风洞对于确定各种物体和缩比飞机的空气动力学特性具有不可估量的价值。风洞数据是通过向安装在试验段内的测试模型施加可控气流而生成的。与真实物体相比，测试模型通常具有相似的几何形状，但尺寸更小。

为了确保风洞试验所生成数据的有效性，必须保证风洞流场与真实物体上的实际流场之间具有动力相似性。为维持动力相似性，风洞实验中的雷诺数必须与所测试流动现象的雷诺数相同。

然而，在风洞内或自由大气中进行的实验，即使具有相同的测试雷诺数，也可能由于风洞试验段内自由来流湍流的影响而得到不同的结果。这些差异可能表现为风洞实验具有更高的有效雷诺数。那么，我们如何将风洞实验结果与自由大气实验相关联呢？

我们可以利用具有已知流动特性的明确定义物体（例如球体）来估...