อุโมงค์ลม ที่มาและต้นกำเนิดของสิ่งที่เรียกว่าอุโมงค์ลมที่อยู่ในชนบท

อุโมงค์ลม มนุษย์เคยอิจฉานกที่สามารถกินหนอนได้ แต่ความชำนาญในการบินช่วยจุดประกายความปรารถนาที่จะทะยานขึ้นสู่สวรรค์ ผู้คนต่างตระหนักถึงความฝันในการบินในระดับที่แตกต่างกัน แต่ยุค 727 ขีปนาวุธ กระสวยอวกาศ รถแข่งที่เร็วเป็นพิเศษ เรือเร็ว จักรยานแข่งและแม้แต่ชิปคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ อาจไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

หากไม่ได้เกิดจากการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกัน อุโมงค์ลมเป็นวิศวกรใช้อุโมงค์ลมเพื่อทดสอบอากาศพลศาสตร์ของวัตถุต่างๆตั้งแต่ปีกเครื่องบินไปจนถึงกระจกหน้ารถ อากาศพลศาสตร์เป็นศาสตร์ที่ศึกษาการไหลของอากาศหรือก๊าซรอบๆวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเข้าใจที่ดีขึ้น เกี่ยวกับวิธีที่อากาศเคลื่อนที่ไปรอบๆหรือผ่านวัตถุ

ผู้ผลิตสามารถประดิษฐ์และสร้างผลิตภัณฑ์ทุกประเภทได้เร็วขึ้น ปลอดภัยขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นจากลมที่แกว่งไกวและไม่เสถียรไปจนถึงการระเบิดของพายุเฮอริเคน เป็นสภาวะที่ไม่แน่นอนที่ฉาวโฉ่ดังนั้นจึงไม่มีค่าพอสำหรับการทดสอบแอโรไดนามิกส์ ในทางกลับกัน อุโมงค์ลม ให้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมสำหรับการทดสอบของประเภทนี้

อุโมงค์ลมเป็นเพียงท่อกลวงที่ปลายด้านหนึ่งมีพัดลมทรงพลังที่สร้างการไหลเวียนของอากาศภายใน อุโมงค์บางแห่งมีขนาดเท่าเดสก์ท็อปและเหมาะสำหรับการทดสอบวัตถุขนาดเล็กมากเท่านั้น อุโมงค์อื่นๆเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่วิศวกรทำการทดสอบ เครื่องบินและรถยนต์ขนาดเต็ม แม้ว่าวัสดุปกติจะหยุดนิ่งแต่การไหลเวียนของอากาศอย่างรวดเร็ว

ภายในอุโมงค์ดูเหมือนว่าสิ่งต่างๆวัตถุกำลังเคลื่อนที่ โดยปกติแล้วภายในอุโมงค์ลมจะมีเซนเซอร์และเครื่องมือต่างๆที่ให้ข้อมูลเชิงลึกแก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการโต้ตอบของวัตถุกับลม และบ่อยครั้งมีหน้าต่างที่ให้นักวิทยาศาสตร์คนเดียวกันสังเกตการทดลองด้วยสายตา ด้วยข้อมูลและการสังเกตเหล่านั้นวิศวกรต้องต่อสู้กับตัวแปรต่างๆของอากาศพลศาสตร์ เช่น ความดัน ความเร็ว อุณหภูมิและความหนาแน่น

อุโมงค์ลม

การยก การลาก คลื่นกระแทกและสภาวะอื่นๆ โดยที่ส่งผลต่อเครื่องบินและอุปกรณ์อื่นๆที่แล่นผ่านลม นอกจากนี้อุโมงค์เหล่านี้ยังช่วยให้วิศวกรทราบว่าลมมีปฏิกิริยาอย่างไรกับวัตถุที่อยู่นิ่ง เช่น อาคารและสะพานและหาวิธีทำให้วัตถุเหล่านี้ แข็งแรงและปลอดภัยยิ่งขึ้น กล่าวโดยย่อเป็นสิ่งมหัศจรรย์สมัยใหม่หลายอย่างก้าวหน้าขึ้นด้วยอุโมงค์ลม

แต่มันเป็นความฝันของการบินที่มอบลมหายใจให้กับเครื่องจักรที่สดชื่นเหล่านี้เป็นครั้งแรก ต่อไปจะอ่านว่าอุโมงค์ลมมาถึงที่เกิดเหตุได้อย่างไรและทำงานอย่างไร ก่อนอื่นให้จับหมวกเป็น 2 เท่า เพราะนี่เป็นหนึ่งในวิชาที่อาจทำให้ผิดหวัง การทำระเบิดในยุคใหม่ด้วยความหวังที่จะพามนุษย์ขึ้นสู่สวรรค์ วิศวกรการบินในยุคแรกพยายามทำตามแบบอย่างของนก

ตัวอย่างเช่น เลโอนาร์โด ดา วินชี วาดภาพสิ่งที่เรียกว่านกกินปลี ในปี ค.ศ. 1485 แต่สหายปีกกลับพบว่ามีประโยชน์น้อยกว่า เมื่อต้องเปิดเผยความลับของการบิน นักประดิษฐ์หลายคนประดิษฐ์เครื่องจักร โดยที่ได้แรงบันดาลใจจากนก เพียงเพื่อเฝ้าดูล้มลงอย่างหมดหนทางในดิน เห็นได้ชัดว่าเพื่อให้มนุษย์บินได้ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีขึ้น เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปีกและลม ดังนั้นนักเล่นการบินที่เพิ่งหัดบินเหล่านี้ จึงออกเดินทางค้นหายอดเขา หุบเขา และถ้ำที่มีลมแรง และค่อนข้างคาดเดาได้ แต่ลมธรรมชาติไม่ได้ให้การไหลที่สม่ำเสมอ ซึ่งสามารถเสนอความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ เกี่ยวกับการออกแบบได้ ลมเทียมจึงเป็นสิ่งจำเป็น

เข้าสู่แขนหมุน ในปี ค.ศ. 1746 เบนจามิน โรบินส์ นักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ โดยที่จะติดแขนแนวนอนเข้ากับเสาแนวตั้ง แล้วหมุนแขนให้หมุนเป็นวงกลม ที่ปลายแขน เขาติดวัตถุหลายชนิด และให้อยู่ภายใต้แรงของการหมุนเหวี่ยงแบบโฮมเมดของเขา การทดสอบของเขายืนยันทันทีว่ารูปร่างของสิ่งต่างๆมีผลอย่างมากต่อการต้านอากาศ หรือที่เรียกว่าการลาก ซึ่งเป็นองค์ประกอบของแรงแอโรไดนามิก นักทดลองคนอื่นๆ ได้สร้างแขนหมุนได้ในไม่ช้า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เคย์ลีย์ ได้ทดสอบรูปร่างของแอร์ฟอยล์ ซึ่งดูเหมือนส่วนตัดขวางของปีกเครื่องบินมาก เพื่อตรวจสอบหลักการของการลากและยก แรงยกเป็นองค์ประกอบของแรงที่ เคลื่อนที่ในแนวตั้งฉาก กับทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุ แขนที่หมุนได้นั้นมีผลข้างเคียงที่ร้ายแรง กล่าวคือมันสับอากาศในขณะที่มันหมุน โดยพื้นฐานแล้วสร้างความปั่นป่วนอย่างน่าสยดสยอง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลลัพธ์

และการสังเกตทั้งหมด แต่แขนทำให้เกิดความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่อย่างหนึ่ง วิศวกรเริ่มตระหนักว่าการขับเคลื่อนวัตถุในอากาศอย่างรวดเร็ว สามารถพัฒนาลิฟต์ได้ นั่นหมายความว่าไม่จำเป็นต้องสร้างปีกที่กระพือปีก เพื่อที่จะบิน มนุษย์ต้องการกำลังที่เพียงพอและการสร้างปีกที่เหมาะสม นักวิทยาศาสตร์ต้องการเครื่องมือสืบสวนที่ดีกว่านี้ เพื่อตอบคำถามสำคัญเหล่านั้น

บทความที่น่าสนใจ : แม่น้ำ สำรวจจำนวนแม่น้ำสายสำคัญที่มีความสัมพันธ์กับมนุษย์โลก

Leave a Comment