वातविवर : या बोगद्यासारख्या मार्गात ठेवलेल्या वस्तूंवरून (उदा., विमानाची प्रतिकृती) नियंत्रित हवेचा (वा अन्य वायूचा) प्रवाह जात असताना त्यांवर होणारे परिणाम निर्धारित करता येतात. गतिमान हवेत स्थिर धरलेल्या वस्तूवर ज्या प्रेरणा कार्य करतात त्याच प्रेरणा स्थिर हवेतून जाणाऱ्या वस्तूवर कार्य करतात, या तत्त्वाचा येथे उपयोग करण्यात येतो. मात्र वस्तूचा आकार, वेग व हवेचे गुणधर्म दोन्ही  बाबतीत तेच आहेत, असे येथे गृहीत धरले आहे. हवेचा प्रवाह योग्य प्रकारे नियंत्रित केल्यास परीक्षण करावयाची स्थिर वस्तू ही विमानाप्रमाणे हवेतून जाण्यासाठी की एखाद्या इमारतीप्रमाणे एकाच जागी राहून वाऱ्याच्या दाबाला टिकून राहण्यासाठी अभिकल्पित केलेली आहे, हे महत्त्वाचे नाही. वस्तू स्थिर धरल्याने तिच्यावरील प्रेरणादि होणारे परिणाम,ते मोजण्यासाठी उपकरणांची स्थापना, हवेच्या प्रवाहाचे नियंत्रण इ.गोष्टी सुलभ रीतीने शक्य होतात. प्रमाणाच्या नियमांनुसार पूर्णाकृती वस्तूऐवजी (उदा. प्रत्यक्ष विमानाऐवजी) तिच्या प्रतिकृतीचा वातविवरात उपयोग करता येतो. प्रतिकृती कमी खर्चिक असतात आणि त्यांत विमानापेक्षा सहजपणे सुधारणा करता येतात तसेच प्रत्यक्ष उड्डाणात अशक्य वा धोकादायक असलेल्या परिस्थितीचे वातविवरात सदृशीकरण करता येते.

 
वातविवरांत करण्यात येणाऱ्या संशोधनाची कक्षा नेहमीच्या विमान चौकटींच्या परीक्षणापासून ते सीमा स्तरांसंबंधीच्या (वाऱ्याला उघड्या असलेल्या वस्तू-पृष्ठभागाच्या लगतच्या मंद गतीने जाणाऱ्या‍ हवेच्या स्तरांसंबंधीच्या) मूलभूत संशोधनापर्यंत आहे. प्रतिकृतीच्या अनेक बिंदूंपाशी हवेचा दाब व इतर वैशिष्ट्यांचे मापन करून संपूर्ण वाऱ्याच्या भाराचे कसे वितरण झाले आहे यासंबंधी माहिती मिळते. विमानांप्रमाणेच बाँब व क्षेपणास्त्रे  सोडण्याच्या सुरक्षित स्थिती, उंच इमारती, पूल, मोटारगाड्या व इतर न उडणाऱ्या संरचनांवर वाऱ्याचा होणारा परिणाम कारखाने वा जहाजे यांतून बाहेर पडणाऱ्या धुराच्या प्रवाहाचे स्वरूप पर्वत, खोरी यांसारख्या भौगौलिक रचनांभोवतील वाऱ्याचा प्रवाह इत्यादींचा अभ्यास वातविवरांच्या साहाय्याने करता येतो.

इतिहास : आधुनिक वायुगतिकीतील [हवा आणि इतर वायूंची गती आणि त्यांतून जाणाऱ्या वस्तूंवर किंवा वस्तूंविरुद्ध वा त्यांच्याभोवतीने गतिमान होणाऱ्या अशा वायूंमुळे त्या वस्तूंवर क्रिया करणाऱ्या प्रेरणा यांचा अभ्यास करणाऱ्या विज्ञानशाखेतील ⟶  वायुयामिकी] संशोधनाला वातविवरांमुळे खरी चालना मिळाली. १८७१ साली ब्रिटनमधील रॉयल एरोनॉटिकल सोसायटीकरिता एफ्. एच्. वेनहॅम आणि जॉन ब्राउनिंग यांनी एक छोटे वातविवर बांधले .त्यानंतरच्या काळात इंग्लंड, फ्रान्स, जर्मनी, इटली, रशिया आणि अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने या देशांत विविध प्रकारची वातविवरे बांधण्यात आली. ⇨ कॉन्स्तानतीन एदुआर्दोव्हिच त्सिओलकोव्हस्की  या रशियन शास्त्रज्ञांनी वातविवरांसंबधी मूलभूत महत्त्वाचे कार्य केले. वैमानिकीतील सुप्रसिद्ध राइट बंधूंनीही डेटन येथे एक छोटे वातविवर बांधले होते. १९०८ पावेतो मॉस्को, रोम, गटिंगेन व पॅरिस येथील वातविवरे जगभर मान्यता पावली होती. वातविवरांमध्ये केलेल्या वायुगतिकीय अभ्यासामुळे विमाने आणि अवकाशयाने यांच्याखेरीज मोटारगाड्या, जहाजे, आगगाड्या, पूल आणि बांधकाम संरचना यांसंबंधीच्या अभिकल्पातील समस्या सोडविण्याकरिता फार मोठी मदत झालेली आहे. यापुढील वर्णन मुख्यत्वे विमानांच्या प्रतिकृतींच्या संदर्भात केलेले आहे.

परीक्षणातील परिस्थिती : ज्या विवरांत प्रयोग करण्यात येतात त्यांतील परिस्थिती पूर्णाकृती उड्डाणातील परिस्थितीशी जवळजवळ जुळती असणे आवश्यक असते परंतु नेहमीच पूर्णाकृती व प्रतिकृती यांमध्ये प्रमाणातील सर्व प्रचलांची (लांबी, घनता इ. राशींची) जुळणी करता येईल असे नाही. प्रमाण व हवेच्या संकोच्यतेचे परिणाम यांची जुळणी करण्याचे नेहमीच प्रयत्न करण्यात येतात.

जर संकोच्यता परिणाम दुर्लक्षित केले,तर प्रमाण दुप्पट करावे लागते. प्रतिकृती परीक्षण व पूर्णाकृती उड्डाण समान रेनल्ड्झ अंकाला [⟶ द्रायुयामिकी] केल्यास प्रवाहाचे आकृतिपबंध सारखे असतात. रेनल्ड्झ अंक हा हवेचा वेग व एक विशिष्ट लांबी यांच्या गुणाकाराच्या सम प्रमाणात असतो.

हवेचा वेग व ध्वनीचा वेग यांचे गुणोत्तर म्हणजेच माख अंक [⟶ माख अंक] दुप्पट केला, तरी संकोच्यता परिणाम सारखेच राहतात. माख अंक सु. ०.७ पेक्षा कमी असलेल्या उड्डाण वेगाच्या बाबतीत फक्त रेनल्ड्झ अंक विचारात घेतला तरी चालतो, कारण अशा माख अंकाचे परिणाम लहान असतात व त्यांचे परिगणन सहजपणे करता येते. सामान्यतः रेनल्ड्झ अंक १५ लक्षापेक्षा मोठा असणे पुरेसे असते. जर उड्डाण वेग माख अंक ०.७ पेक्षा जास्त असण्याइतका असेल, तर संकोच्यतेच्या परिणामांच्या भाकिताची अचूकता कमी होते आणि यामुळे माख अंकाची जुळणी करणे अत्यावश्यक ठरते. जर रेनल्ड्झ अंक ४० लक्षापेक्षा मोठा असला, तर प्रमाण जुळणी बहुधा पुरेशी असते. तथापि १० कोटीपेक्षा जास्त रेनल्ड्झ अंकाशी संबंधित असलेल्या स्वनसीमी वेग कक्षेत (माख अंक ०.७ ते १.४) काही समस्या संशोधनान्ती दिसून आलेल्या आहेत. असा रेनल्ड्झ अंक व माख अंक यांच्या संयोगांची जुळणी करू शकेल असे कोणतेच वातविवर सध्या उपलब्ध नाही.

विशेष परीक्षणांकरिता इतर साम्य प्रचलांची जुळणी करणे आवश्यक ठरते. जर गतिकीय वैशिष्ट्ये जरूरीची असली, तर समान उड्डाण मार्ग मिळविण्यासाठी वस्तुमान व निरूढी (जडत्व) यांचे संबंधित प्रेरणांशी प्रमाण साधले पाहिजे. सदृशीकरण करावयाची प्रतिकृती लवचिक असेल, तर तिच्या स्थितीस्थापक (प्रेरणा काढून घेतल्यावर मूळ स्थितीत परत येण्याच्या) गुणधर्माची जुळणी करणे आवश्यक असते.

विवरातील प्रतिकृतीला आधार देणारी संरचना व विवराच्या भिंती यांच्यामुळे निर्माण होणाऱ्या अप्रस्तुत परिणामाचा वातविवरातील प्रतिकृतीवरून मिळणाऱ्या प्रदत्तावर (माहितीवर) प्रभाव पडतो. आधार संरचनेच्या अडथळ्याचे परिणाम अभिकल्पाद्वारे किमान ठेवण्यात येतात व त्यांचे मूल्यमापन काळजीपूर्वक प्रयोगांनी करण्यात येते. भिंतींच्या अडथळ्यांचे सैंद्धांतिक बाबी लक्षात घेऊन परिगणन केले जाते आणि प्रत्येक विवरासाठी व प्रतिकृतीच्या प्रकारासाठी त्यांचे मूल्यमापन करण्यात येते.


आ. १. वातविवरात उभारलेली विमानाची प्रतिकृती

वातविवरांचे प्रकार : वातविवरांचे विविध प्रकार असून त्यांत मंद-वेगी विवरे उभ्या दिशेत किंवा अल्प अंतरात आरोहण आणि अवतरण करणाऱ्या विमानांकरिता विवरे अवस्वनी, स्वनसीमी, अधिस्वनी किंवा स्वनातीत व अत्यधिस्वनी विवरे अवैमानिकीय विवरे व अत्यधिवेगी विवरे यांचा समावेश होतो. भारतात बंगलोर येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स व हिंदुस्तान एरोनॉटिक्स लि. या संस्थांत विविध वातविवरे उभारलेली असून त्यांत अवस्वनी, स्वनसीमी व अधिस्वनी वातविवरांचा समावेश आहे.

मंद-वेगी वातविवर : या विवरांतील हवेचा वेग ताशी ४८० किमी.पर्यंत असतो. बहुतेक वातविवरांचे मूलभूत बाह्य स्वरूप सारखेच असते व त्यांत आवश्यक असलेली वैशिष्ट्ये मंद-वेगी विवरात असतात. या वैशिष्ट्यात हवेला गती देणारी प्रयुक्ती (पंखा किंवा दाब पंप), परीक्षण विभागामध्ये संथ, स्थिर व समांतर हवेचा प्रवाह पुरविणारी वाहिनी आणि अपेक्षित माहितीचे मापन करणारी उपकरणसामग्री यांचा अंतर्भाव होतो. विवर हे खुल्या मंडलाचे वा परतीच्या हवा प्रवाहाचे म्हणजे बंद मंडलाचे असते. परीक्षण विभाग बंदिस्त (भिंतीनी बंद केलेला) किंवा खुल्या झोताच्या स्वरूपाचा असतो. इंधनाच्या ज्वलनासाठी हवेचा उपयोग करणाऱ्या एंजिनांच्या परीक्षणाकरिता खुल्या मंडलाचे विवर योग्य असते. बहुतेक विवरांत मुख्यतः खात्रीचा संथ प्रवाह मिळविण्यासाठी परतीच्या प्रवाह वाहिनीचा उपयोग करतात. विवराचा आकार परीक्षण विभागापासून पंख्यातून व भोवतालून स्थिरावण्याच्या कक्षापर्यंत सातत्याने विस्तार पावत गेलेला असतो. हा आकार निवडण्याचे कारण परतीच्या मंडलात घर्षणाने होणारा व्यय कमी करणे आणि परीक्षण विभागाच्या थेट प्रतिप्रवाह जागी मोठ्या संकोचक विभागाचा प्रबल संथकारक परिणाम निर्माण करणे  हा असतो. पंख्याने वेग दिलेला हवेचा प्रवाह एका मोठ्या वाहिनीतून वाहात कोपऱ्यावर असलेल्या पात्यांमधून काटकोन करून दुसऱ्या कोपऱ्यावरील पात्यांच्या रांगेत शिरतो. या रांगेत प्रवाह पुन्हा काटकोनात वळतो व एका निमुळत्या मार्गाने परीक्षण विभागात जातो. परीक्षण विभागात प्रयोग व संशोधनाकरिता वापरावयाची प्रतिकृती उभारलेली असते आणि हवेचा प्रवाह तिच्यावरून वाहत जाऊन पुढे विसारक विभागात जातो. या विभागात उच्च वेगी व कमी दाबाच्या हवा प्रवाहाचे कमी वेगाच्या व जास्त दाबाच्या प्रवाहात रूपांतर होते. पुढील दोन्ही कोपऱ्यांवरून तेथील पात्यांच्या रांगांतून हवेचा प्रवाह जाऊन आपल्या मूळ स्थानावर येतो व पुन्हा पंख्यात प्रवेश करतो. बंद मंडल ठेवल्याने हवेची ऊर्जा टिकवून पंख्याला लागणाऱ्या व ऊर्जेत बचत करता येते. तीच ती हवा पुन्हा पुन्हा खेळविल्याने मूळची वाहती हवा फक्त पुढे ढकलून तिची आ. २. मंद-वेगी व परतीच्या प्रवाहाचा उपयोग करणाऱ्या वाताविवरांची रूपरेखा : (१) पंखा, (२) क्षुब्ध प्रवाह कमी करणारी पाती, (३) कोपऱ्यातील पाती, (४) हवेचा प्रवाह, (५) संकोच विभाग, (६) परिक्षण विभाग, (७) प्रतिकृती, (८) विसारक.वातविवरातून वाहताना जी थोडीशी ऊर्जा खर्च झालेली  असते तेवढीच भर घालावी लागते. तथापि ही वापरात असलेली हवा घर्षणामुळे गरम होऊन तिच्या गुणधर्मात बदल होतो. यामुळे हे गुणधर्म मूळ पदावर आणण्यासाठी हवेचे पुनःशोषण करून तापमान पूर्वीच्या इतके स्थिर ठेवले जाते. विशेष उद्दिष्टाकरिता वापरण्यात येणाऱ्या विवरांखेरीज बहुतेक मंद-वेगी विवरांत परीक्षण विभाग बंदिस्तच असतो. विवरातील घर्षणाने होणारा व्यय भरून काढण्यासाठी पंख्याने हवेच्या दाबात वाढ केली जाते. यासाठी पंख्याला द्यावी लागणारी ऊर्जा वेगाच्या घनाच्या प्रमाणात वाढते म्हणून विवराचा आडवा छेद (परीक्षण विभाग वगळून) शक्य तितका मोठा ठेवतात. विसारकही गतिज ऊर्जेचे दाब ऊर्जेत रूपांतर करून पंखा चालविणाऱ्या  विद्युत् चलित्राला (मोटरला) मदत करतो. सोईस्कर आकारमानाचा (२.५ × ३.५ मी.) परीक्षण विभाग असलेल्या मंद-वेगी विवरांत पुरेशा रेनल्ड्‌झ अंकाला व ४०० किमी./तास वेगाला प्रतिकृती परीक्षण करता येते.

चांगल्या अभिकल्पित केलेल्या  व बंदिस्त परतीचा प्रवाह असलेल्या मंद-वेगी विवरात परीक्षण विभागातून वाहणाऱ्या हवेची दर सेकंद गतिज ऊर्जा पंख्याने पुरविलेल्या ऊर्जा दराच्या ६ ते १० पट असू शकते. या ऊर्जा गुणोत्तराचा (ER) उपयोग करून एखादे विवर चालविण्यासाठी लागणारी शक्ती खालील सूत्राने काढता येते.

आवश्यक शक्ती (किलोवॉट) =

13.13

Ats

(

V

)3

σ

ER

100

येथे Ats हे परीक्षण विभागाच्या आडव्या छेदाचे क्षेत्रफळ (मी.२ मध्ये), V हवेचा वेग (किमी./तास) आणि σ हे हवेची घनता व तिची समुद्रसपाटीला असलेली घनता यांचे गुणोत्तर आहे. ऊर्जा गुणोत्तर खुल्या मंडलाच्या विवरासाठी १ ते २ इतके कमी असते आणि बहुतेक मंद-वेगी विवरांसाठी नमुनेदारपणे ६ ते ८ असते.

प्रतिकृतीचे प्रमाण बहुधा पूर्णाकृती विमानापेक्षा लहान असल्याने रेनल्ड्झ अंकाची जुळणी होत नाही आणि त्यामुळे मिळणाऱ्या प्रदत्तामध्ये काही प्रमाणजन्य परिणाम आढळून येतात.


विवराचे कवच आतील हवेचा दाब वातावरणीय दाबाएवढा किंवा जवळपास असेल तर लाकडाचे, मोठ्या आडव्या छेदाच्या व मंद-वेगी विवराचे काँक्रीटचे आणि उच्च वेग व दाब असल्यास वितळजोडाचे (वेल्डींगचे) सांधे असलेल्या जाड पोलादी पत्र्याचे करतात. परीक्षण विभागाचा आतील पृष्ठभाग अगदी गुळगुळीत असावा लागतो.

उभ्या दिशेत वा अल्प अंतरात आरोहण व अवतरण करणाऱ्या विमानांकरिता वातविवर  : मंद-वेगी वातविवरांतील हा नवीन विकास आहे. यात एक अतिमंद-वेग विभाग असून त्यात उभ्या दिशेत वा अल्प अंतरास आरोहण व अवतरण करण्यासाठी आणि उभे उड्डाण व संचार उड्डाण यांच्या दरम्यान कार्य करण्यासाठी अभिकल्पित केलेल्या विमानांचे परीक्षण करण्यात येते. अतिशय मंद वेगाच्या उड्डाणात हवेच्या प्रवाहाचे उच्चालक (वर उचलणाऱ्या) प्रणालीपासून मोठ्या कोनांतून होणारे अधोगामी विचलन हे वैशिष्ट्ये असते. सामान्यतः उच्चालन घूर्णक (जलद फिरणारा पात्यांचा संच), पंखा वा हवेचा झोत यांना लावलेल्या शक्तीद्वारे मिळविण्यात येते. फिरणारे भाग वा झोत प्रवाह यांचे कार्य उच्च वेगाला होत असल्याने उड्डाणाचा माख अंक हा जुळणी करावयाचा महत्त्वाचा प्रचल ठरतो. यामुळे विवरातील हवेचा वेग उड्डाण वेगांइतका (म्हणजे ताशी ३२ ते १६० किमी.) असावयास पाहिजे. विवराच्या भिंतींच्या सान्निध्यामुळे प्रतिकृतीचे विरूपण न होता हवेचे शक्तिचलित अधोगामी विचलन व्हावे यासाठी परीक्षण विभाग मोठा असणे आवश्यक असते.

आर्थिक दृष्टीने अशा प्रकारच्या बहुतेक विवरांत उभ्या दिशेतील वा अल्प अंतरातील आरोहण व अवतरण परीक्षण विभागानंतर (१६० किमी./तास पर्यंत) अनुस्त्रोत दिशेत (प्रवाहाच्या दिशेत) एक प्रमाणभूत मंद-वेगी परीक्षण विभाग (४८० किमी. /तास) बांधलेला असतो. या दोन परीक्षण विभागयुक्त विवरांमुळे विस्तृत कक्षेतील परीक्षण परिस्थिती मिळते व अतिमंद वेगांना वेग-नियंत्रण करणे फायदेशीर होते. या विवरांत लागणारी उपकरण सामग्री व परीक्षण पद्धती मंद-वेगी विवरासारखीच असते परंतु शक्ती प्रणालींच्या आवश्यकतेमुळे प्रतिकृती बहुधा अधिक गुंतागुंतीच्या असतात.

स्वनसीमी वातविवर : हे उच्च वेगी प्रकारचे विवर असून त्यात हवेतील ध्वनीच्या वेगाच्या जवळपासच्या वेगांना (माख अंक ०.७ ते १.४ ) परीक्षण करता येते. बंदिस्त वाहिनीतील संकोच्च द्रायूच्या (वायूच्या वा द्रवाच्या) प्रवाहात आडवा छेद किमान असलेल्या ठिकाणीच ध्वनी वेग आढळून येतो. यामुळे प्रतिकृती जेथे ठेवलेली असते तेथेच ध्वनी वेग निर्माण होतो. शक्ती जास्त प्रमाणात पुरविल्यास अनुस्त्रोत दिशेत अधिस्वनी प्रवाहाची क्षेत्रे निर्माण होतात.

स्वनसीमी वेग मिळविण्यासाठी परीक्षण विभागाच्या भोवती वातावरणीय दाबापेक्षा जास्त दाबाची हवा असलेला एक मोठा कक्ष असतो. परीक्षण विभागाच्या भिंतीत हवेच्या प्रवाहाला समांतर अशी भोके वा फटी पाडून या कक्षात हवा शिरण्यास वाट करून दिलेली असते.जेव्हा ध्वनी वेगाइतका हवेच्या प्रवाहाचा वेग पोहचतो तेव्हा प्रतिकृतीच्या जवळील प्रवाहात आघात किंवा दाब तरंग [⟶  तरंग गति] निर्माण होतात. आघात तरंग घन सीमेपासून परावर्तित होतात पण मुक्त सीमेपासून विरूद्ध चिन्ही तरंग (म्हणजे दाब तरंगाऐवजी विस्तार तरंग) मिळतात. भोके वा फटी या स्वरूपात मुक्त पृष्ठभाग पुरविल्याने प्रतिकृतीभोवतीचा प्रवाह बदलू शकतील अशी परावर्तने मोठ्या प्रमाणात कमी होतात वा नष्ट होतात. परावर्तने विशेषत्वाने त्रासदायक असलेल्या माख अंक ०.९ ते १.२ या कक्षेकरिता असे वायुवीजन उपयुक्त ठरले आहे. वायुवीजन केलेल्या परीक्षण विभागापासून मिळालेला प्रदत्त सामान्यतः प्रमाणामुळे निर्माण होणाऱ्या परिणामांखेरीज शुद्धीशिवाय सरळ वापरण्यात येतो. परीक्षण विभागाच्या आकारमानाच्या तुलनेत प्रतिकृती लहान असल्याने तिच्यावर विवराच्या भिंतीने परिणाम जाणवण्याइतपत नसतात.

स्वनसीमी वातविवराच्या बाबतीत ऊर्जा गुणोत्तर अवस्वनी वेगांकरिता १० इतके मोठे आढळते, तर स्वनसीमी वेगांकरिता ते ३ इतके कमी असू शकते. यावरून शक्तीची गरज परीक्षण विभागाच्या प्रति चौ.मी.  छेदाकरिता ५,००० किवॉ.लागेल असे दिसून येते.

आ. ३. अंतरित अधिस्वनी अपसारक वातविवर : (१) उच्च दाबयुक्त हवेचा साठा, (२) दाब नियामक, (३) हवा प्रवाह विस्तारक, (४) स्थिरीकारक कक्ष, (५) अवस्वनी प्रोथ ( निमुळती नलिका ), (६) स्वनी ( ध्वनी-वेगी ) गळा, (७) अधिस्वनी प्रोथ, (८) परिक्षण विभाग, (९) दुसरा गळा, (१०) अवस्वनी विसारक, (११) पडदे, (१२) प्रतिकृती, (१३) हवा बाहेर जाण्याचा मार्ग.अधिस्वनी किंवा स्वमातीत वातविवर : हे विवर माख अंक १ ते ५ यांच्याशी संगत असलेल्या परीक्षण वेगांकरिता वापरता येते. अधिस्वनी वेगांकरिता परीक्षण विभाग विशिष्ट इच्छित माख अंकाकरिता अभिकल्पित करणे आवश्यक असते. जेव्हा ध्वनीच्या वेगाच्या पलीकडे हवेचा वेग वाढत जातो तेव्हा ती प्रवेगित होण्यापेक्षा तिचे शीघ्रतेने प्रसरण होते. यामुळे विवराचे आकारमान किमान छेदापेक्षा (जेथे वेग ध्वनीच्या वेगाइतका असतो) अनुस्त्रोत भागात मोठे असावे लागते. अंतिम क्षेत्रफळ व विवराच्या गळ्याचे क्षेत्रफळ यांच्या गुणोत्तराने अंतिम माख अंक एकमात्रतेने निर्धारित होतो. 

आ. ४. अंतरित अंतःप्रवाही अधिस्वनी वातविवर : (१) हवेचा प्रवेश मार्ग, (२) पडदे, (३) अवस्वनी प्रोथ, (४) स्वनी गळा, (५) अधिस्वनी प्रोथ, (६) परिक्षण विभाग, (७) प्रतिकृती, (८) द्रुत क्रियाकारक झडप, (९) निर्वात साठा.अखंड-प्रवाह अधिस्वनी विवरांकरिता परीक्षण विभागाच्या छेदाची शक्ती २०,०००-५०,००० किवॉ/मी. इतकी लागू शकते. बहुतेक औद्योगिक वातविवरे उच्च दाबयुक्त हवेच्या टाक्यांत साठविलेल्या ऊर्जेवर अंतरित (थांबून थांबून) स्वरूपात कार्य करतात. द्रुत गतीने क्रिया करणाऱ्या नियामक झडपेच्या द्वारे विवरात हवा सोडण्यात येते व वातावरणात निष्कासित केली (बाहेर टाकली) जाते. शीघ्र गतीने नोंद करणाऱ्या उपकरणसामग्रीचा यशस्वीपणे विकास झाल्यामुळे अत्यल्प काळाकरिता विवर चालवून परीक्षण करणे शक्य झाले आहे.

अंतःप्रवाही किंवा निर्वात-चलित अधिस्वनी वातविवरात वातावरणीय दाबाची हवा निर्वात टाकीत प्रवाहीत केली जाते. स्थिर वातावरणीय संचयन दाब व तापमान, अधिक सुरक्षितता, कमी आवाज व कमी खर्च यांचा या प्रणालीच्या फायद्यांत अंतर्भाव होतो. अपसारक प्रकारच्या प्रणालीच्या फायद्यांत उच्चतर रेनल्ड्झ अंक व संचयन दाब बदलून रेनल्ड्झ अंक विस्तृत कक्षेत बदलण्याची क्षमता यांचा समावेश होतो.


अधिस्वनी विवरांच्या अभिकल्पातील मुख्य समस्या म्हणजे सुरुवात करण्याइतके पुरेसे दाब गुणोत्तर पुरविणे व प्रवाह कायम ठेवणे आणि पुरेशी शुष्क असलेली हवा पुरविणे या होत.

परावर्तित आघात तरंग प्रतिकृतीवर आदळत नसतील, तर अधिस्वनी प्रवाहाच्या बाबतीत भिंतीचे व्यतिकारक (अडथळा आणणारे) परिणाम जाणवत नाहीत. मिळणाऱ्या निष्कर्षांत प्रमाणाच्या परिणामांकरिता (रेनल्ड्झ अंक) समायोजन करणे आवश्यक असते.

अत्यधिस्वनी वातविवर : हा प्रकार म्हणजे माख अंक ५ ते १५ या कक्षेत कार्य करणारे अधिस्वनी विवरच असते. जेव्हा ४ किंवा ५ च्या वर माख अंक असतो, तेव्हा अतिशय उच्च दाब गुणोत्तरे आवश्यक ठरतात आणि परीक्षण विभागातील तापमान इतके खाली जाते की, जर हवा प्रथम तापविली नाही, तर तिचे द्रवीभवन होण्याची शक्यता उद्‌भवते. बहुतेक अत्यधिस्वनी वातविवरे अंतरित प्रकारची असून इष्ट एकूण दाब गुणोत्तर मिळविण्यासाठी उच्च दाब संचयन हवा व निर्वात-विसर्जन टाकी या दोहोंचा उपयोग करतात.

उष्णता पुरविण्यासाठी विद्युत् वा वायूवर चालणारे तापक वापरतात किंवा आगोदर तापविलेल्या मृदीय दगडगोट्यांतून हवा नेतात. प्रोथाचे शीतलन करावे लागण्याची शक्यता असते. परीक्षण विभाग सामान्यतः अतिशय कमी घनतेत कार्य करतो म्हणजेच त्यात रेनल्ड्झ अंक कमी व जाड सीमास्तर असतात.

अत्यधिस्वनी वातविवरांपासून मिळणारा प्रदत्त सरळ उपयोगात आणला जातो परंतु प्रवाहाची घनता कमी असल्याने रेनल्ड्झ अंकाचे गंभीर परिणाम विचारात घेणे यात आवश्यक ठरते.

अवैमानिकीय वातविवरे : इमारती, पूल, मोटारगाड्या व इतर उड्डाण न करणाऱ्या वस्तूंवरील वाऱ्यांच्या परिणामांचे परीक्षण करण्यासाठी पुष्कळदा विशिष्ट आकारमानाची व आकाराची वातविवरे लागतात.

आ. ५. दाब अपसारक व निर्वात अंत:प्रवाह या दोहोंचा समावेश असलेले अत्यधिस्वनी वातविवर : (१) दाब साठा, (२) दाब नियामक, (३) तापक, (४) स्वनी गळा, (५) प्रतिकृती, (६) परिक्षण विभाग, (७) निर्वात झडप, (८) निर्वात साठा, (९) अत्यधिस्वनी प्रोथ.

वातावरणवैज्ञानिक वातविवरांच्या परीक्षण विभागांची लांबी त्यांच्या उंचीच्या १० ते १५ पट असते. नैसर्गिक वाऱ्यांशी जुळण्यासाठी जाड सीमा स्तर विकसित करावा लागतो व त्याकरिता विवराच्या जमिनीवर प्रतिकृतीच्या प्रतिस्त्रोत (प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेतील) भागात घनाकृती, शिखरासारख्या उंच संरचना असे खडबडीतपणा आणणारे घटक ठेवण्यात येतात. वाऱ्याच्या नैसर्गीक शून्यदाब प्रवणतेशी (चढ-उताराशी) जुळणी करता येण्यासाठी आ. ६. वातावरणवैज्ञानिक वातविवर : (१) प्रशीतन घटक, (२) साहाय्यकारी हवा आगम मार्ग, (३) साहाय्यकारी हवा निर्गम मार्ग, (४) इमारतीच्या प्रतिकृतीसाठी फिरते टेबल, (५) उष्णता उद्‌गम किंवा कुंड, (६) थंड केलेली जमीन, (७) खडबडीतपणा असलेला प्रतिस्त्रोत भाग.छताचे समायोजन करता येण्यासारखे असते. या विवरांचा उपयोग इमारतींवरील वाऱ्याच्या प्रवाहामुळे निर्माण होणाऱ्या प्रेरणा मोजण्यासाठी व त्यांच्या भोवतालून वाहणाऱ्या प्रवाहाच्या लगतच्या परिसरावर कसा परिणाम होतो, हे मोजण्यासाठी करण्यात येतो. कारखान्यातून परिसरात पसरणाऱ्या  धुराचा व इतर प्रदूषकांचा या विवरांत अभ्यास करता येतो. हिमप्रवाहाचा विकास, पवनशक्तीची निर्मिती, स्थितिस्थापकतेच्या दृष्टीने प्रमाणित केलेल्या इमारती व इतर संरचना यांचे गतिकीय परीक्षण यांसाठीही वातावरणवैज्ञानिक वातविवरांचा वापर करण्यात येतो.

मोटरगाड्यांसंबंधीचा प्रेरणा प्रदत्त मिळविण्यासाठी वापरण्यात येणारी वातविवरे पुष्कळशी वैमानिकीय वातविवरांसारखी असतात. शीतलन परीक्षणांसाठी विवरात मोटारगाडीपेक्षा फारसा मोठा असलेला हवेचा झोत पुरविण्यात येतो.

निलंबी पुलाच्या [⟶  पूल] प्रतिकृतींच्या गतिकीय वैशिष्ट्यांचे परीक्षण करण्यासाठी खास विवरे बांधण्यात आली आहेत. त्यांतील परीक्षण विभागाची रुंदी उंचीच्या ५० पट ठेवण्यात आली आहे.

अस्थधिवेगी वातविवरे : या वातविवरांची वेग व तापमान क्षमता अत्यधिस्वनी विवरांपेक्षा मोठी असते. त्यांची वेग कक्षा माख अंक १ करिता १,५०० मी./सें. पासून माख अंक २५ शी संगत इतक्या वेगापर्यंत असते. ही विवरे क्षेपणास्त्रे व कृत्रिम उपग्रहांचे वा अवकाश यानांचे वातावरणात पुनर्प्रवेश करणारे भाग यांसारख्या वाहनांच्या वायुगतिकीय संशोधनासाठी आवश्यक असतात. अशा वस्तू पृथ्वीवर उतरताना त्यांच्यालगतचा दाब आणि तापमान फार उच्च श्रेणीला पोहोचतात.


अत्यधिवेगी उड्डाणाच्या परिस्थितीतील वातविवर सदृशीकरणासाठी साठवण टाकीतील पुरवठा (संचयन) तापमाने व दाब अतिशय उच्च लागतात. विवरातील हवेच्या प्रवाहाचे प्रोथातून प्रसरण होऊन परीक्षण विभागात त्याचा वेग अत्यधिवेगापर्यंत पोहचण्यासाठी ही उच्च तापमाने लागतात. त्याचप्रमाणे उड्डाण उंचीवरील परीसरीय दाबाच्या सदृशीकरणासाठी उच्च पुरवठा दाबांची आवश्यकता असते. अत्यधिस्वनी विवरांपेक्षा कितीतरी अधिक पुरवठा तापमानाला व दाबाला अत्यधिवेगी विवरे कार्य करतात.

अत्यधिवेगी विवरात सर्व उड्डाण परिस्थितीचे जसेच्या तसे सदृशीकरण करणे जरी अशक्य नसले, तरी अतिशय अवघड आहे. उदा., ४५,००० मी. उंचीवरील ५,५०० मी./से. वेगाच्या उड्डाणाचे संपूर्ण सदृशीकरण करण्यासाठी पुरवठा तापमान ९,०००के. व दाब वातावरणीय दाबाच्या ३०,००० पट (३ गिगॅपास्काल) लागेल. इतक्या उच्च तापमानाला विवराचे कार्य चालविणे अवघड आहे व इतक्या उच्च दाबाला ते चालविणे सध्या तरी सुसाध्य नाही. तथापि त्याच वेगाला उड्डाणाची उंची ९०,००० मी.पर्यंत वाढविल्यास आवश्यक पुरवठा दाबाचे मूल्य सदृशीकरण करण्याइतपत खाली येते. मात्र येथे साठवणीच्या टाकीतील उच्च आयनीभूत (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणूगट यांत रूपांतरित झालेल्या) व वियोजित (रेणूचे दोन अगर अधिक तुकडे झालेल्या) अवस्थेतील परीक्षण वायूचे द्रुत प्रसरण होत असल्याने तो समतोल अवस्थेत नसतो आणि त्यामुळे परीक्षणापासून मिळालेल्या माहितीचा योग्य अर्थ लावले अवघड असते.

अत्यधिवेगी विवर अभिकल्पित करण्यातील मुख्य समस्या उष्णतेमुळे विवरांच्या संरचनेला पोहोचणाऱ्या हानीला प्रतिबंध करण्याची आहे. जरी परीक्षणाचा कालावधी सेकंदाचा काही अल्पांश असला, तरी उच्च पुरवठा तापमानामुळे (व उच्च दाबाच्या संयोगाने) एक मोठा उष्णता स्त्रोत निर्माण होऊन स्वनी गळ्याच्या ठिकाणी तो महत्तम होतो. या ठिकाणी झालेल्या हानीमुळे प्रवाहात मोठ्या विकृती निर्माण होतात. उदा., ११५ सेंमी.  व्यासाच्या परीक्षण विभागात २५ माख अंकाचा प्रवाह प्रस्थापित करण्यासाठी ०.६४ मिमी. व्यासाचा स्वनी गळा लागतो. गळ्याच्या व्यासात ०.०५ मिमी.  बदल झाला, तर परीक्षण विभागातील माख अंक सु. १ ने बदलेल.

अत्यधिवेगी विवरांचे प्रचलित असलेले प्रमुख प्रकार खाली दिले आहेत.

आ. ७. अत्यविवेगी तप्त-गोळी वातविवर : (१) विद्युत् प्रज्योतयुक्त कक्ष, (२) पटल, (३) स्वनी गळा, (४) बाह्यरेखित प्रोथ, (५) परीक्षण विभाग, (६) निर्वात टाकी, (७) प्रतिकृती, (८) प्रतिकृतीचा आधार.तप्त गोळी विवर : या विवराच्या सहाय्याने १०-१०० मिलीसेकंद परीक्षण कामासाठी १० ते २७ माख अंक मिळविता येतात. या विवराच्या कार्याचे तत्त्व म्हणजे विद्युत् प्रज्योतयुक्त कक्षात ३.४ ते ७० मेगॅपास्कालपर्यंत दाब निर्माण करतात आणि बाकीचे सर्व विवर ०.१ पास्काल इतक्या दाबापर्यंत निर्वात करतात. हे दोन कक्ष प्लॅस्टीकच्या वा धातूच्या पटलाने अलग केलेले असतात. विद्युत् ऊर्जा (धारकता साठा १० कोटी जूलपर्यंत) मग प्रज्योतयुक्त कक्षात विसर्जित केली जाते. ऊर्जेमुळे हवेचे तापमान व दाब वाढतात आणि यामुळे पटल फाटते. तप्त वायू मग प्रोथाने प्रवेगित करून अत्यधिवेगाचा प्रवाह मिळवतात. परीक्षण सामान्यतः एका शीघ्र क्रियाकारी झडपेच्या साहाय्याने थांबवितात. स्वनी गळ्यातून सर्व तप्त वायू जाऊ देण्याऐवजी ही झडप संचयनी कक्षातील वायू एका मोठ्या द्वारातून सोडून देते. यामुळे स्वनी गळा व विद्युत् प्रज्योत कक्षाचा अंतर्भाव यांना पोहोचणारी हानी किमान राहते.

तप्त-गोळी विवरे प्रज्योत कक्षाचा (पुरवठा) दाब ७०० मेगॅपास्काल व तापमान १०,००० के. इतके उच्च असताना कार्य करू शकतील अशी अभिकल्पित करण्यात आलेली आहेत. तथापि टंगस्टनाचे बनविलेले गळे वितळण्यामुळे वा त्याचे ऑक्सिडीभवन (ऑक्सिजनाशी संयोग) होत असल्याने सर्वसाधारणपणे विद्युत् प्रज्योत कक्षाच्या सु. २०० मेगॅपास्काल दाब व सु . ४,००० के. तापमान या उपयुक्ततेच्या मर्यादा ठरल्या आहेत. हवेऐवजी नायट्रोजन हे परीक्षण माध्यम म्हणून वापरून काही विवरांत टंगस्टन गळ्यांचे ऑक्सिडीभवन टाळण्यात आलेले आहे. इतर प्रश्न म्हणजे घन कणांनी (गळा वा विद्युत् अग्रे वितळून  तयार झालेल्या) किंवा बाह्य वायूंनी (प्लॅस्टिक पटले व विद्युत् निरोधक यांच्या उत्ताप अपघटनाने तयार झालेल्या) प्रवाह दूषित होणे आणि परीक्षण वायूतील ऑक्सिजन कमी होणे (जर हवा वापरली तर) हे होत.

तप्त-गोळी विवर हे प्रतिकृतीवरील उष्णता संक्रमण, प्रेरणा, गतिकीय स्थैर्य व दाब यांच्या परीक्षणासाठी वापरतात. अल्प-प्रतिसाद-काळ असलेल्या दोलन लेखकांवर किंवा चुंबकीय फितीवर प्रदत्त नोंदविला जातो. प्रतिकृतीभोवतील दीप्तिमान प्रवाहाची श्लीरेन छायालेख वा छायाचित्रे (यासंबंधी पुढे माहिती दिली आहे) व उच्च-वेगी चलच्चित्रे यांवरून प्रवाह रचना, आघात तरंग व प्रवाह विलगीकरण यांसंबंधीचा प्रदत्त मिळतो.


आ. ८. अत्यधिवेगी आघात वातविवर : (१) चालक विभाग, (२) प्राथमिक पटल, (३) चालित विभागात करणारा चालक वायू, (४) वायू आंतरपृष्ठ, (५) चालित विभाग, (६) विवर चालविण्यासाठी वापरण्यात येणारा वायू, (७) आघात तरंग, (८) पटल, (९) स्वनी गळा, (१०) बाह्यरेखित प्रोथ, (११) प्रतिकृती, (१२) प्रतिकृतीचा आधार, (१३) निर्वात राशिपातन टाकी.आघात वातविवर : या प्रकारच्या विवरात ०.५ ते ४ मिलीसेकंद परीक्षण काळाकरिता ६ ते २५ माख अंक (१,२०० ते ४,५०० मी./से. वेग) मिळविता येतात. आघात विवराचे प्रमुख विभाग म्हणजे चालक विभाग स्थिर-क्षेत्री नलिका किंवा चालित विभाग आणि प्रोथ व राशिपातन टाकी हे होत. हीलियम, हायड्रोजन किंवा ज्वलनशील वायूंचे मिश्रण भरलेला उच्च दाबयुक्त चालक विभाग यांना अलग करणारे पटल फाडून उच्च-वेगी आघात तरंग निर्माण केला जातो. आघात पुढे सरकताना चालित नलिकेतील त्याच्या मागील कार्यकारी वायू तापवितो व प्रवेगित करतो. यामुळे आघात तरंग व वायू आंतरपृष्ठ (चालक वायू व चालित वायू यांना अलग करणारे संपर्क पृष्ठ) यांच्या दरम्यान एकविध परिस्थिती असलेला विशिष्ट भाग निर्माण होतो. आघात प्रोथ गळ्यापाशी परावर्तित होतो व परत चालित विभागातून मागे जातो आणि उच्च दाबयुक्त व उच्च तापमानाच्या चालित वायूमुळे गळ्यातील पटल फाटते व हा वायू प्रोथामध्ये उच्च माख अंकाला प्रवेगित होतो.

रूढ आघात विवरात परावर्तित आघात तरंग वायू आंतरपृष्ठापाशी पुन्हा परावर्तित होतो व अनुस्त्रोत दिशेने परत जातो. आघात तरंग प्रोथ गळ्यापाशी दुसऱ्या वेळी आल्यावर परीक्षण फेरी संपते. आंतरपृष्ठाच्या दोन्ही बाजूंकडील वायूंच्या गुणधर्माचे स्थिरीकरण करून प्राथमिक परावर्तित आघात तरंगाने आंतरपृष्ठाच्या दोन्ही बाजूंस समान दाब व वेग निर्माण होईल अशी व्यवस्था करता येते. आणि परीक्षण फेरीचा कालावधी ४ मिलिसेकंदापर्यंत वाढविता येतो. या अटीची पूर्तता झाल्यास आघात तरंग परावर्तित न होता आंतरपृष्ठातून पलीकडे जातो.

या विवरातील कार्यकारी वायूचा दाब सर्वसाधारणपणे ४०-१४० मेगॅपास्काल असून १०,००० के.पर्यंत तापमान मिळू शकते. निर्वात राशिपातन टाकीतील प्रारंभीचा दाब ०.१ ते ०.७ पास्काल असतो.

तप्त-गोळी विवरापेक्षा आघात विवराच्या बाबतीत परीक्षण माध्यम धातवीय कणांनी कमी प्रमाणात दूषित होते. मात्र आघात विवराच्या बाबतीत चालविण्याच्या फेरीचा कालावधी कमी असतो हा मुख्य तोटा आहे.

उष्णता संक्रमण, दाब वितरण व प्रतिकृतीवरील वायुगतिकीय प्रेरणा मोजण्यासाठी मिलिसेकंदापेक्षा कमी प्रतिसाद काल असलेली उपकरणसामग्री विकसित करण्यात आलेली आहे.

ग्रॅफाइट तापकयुक्त अपसारक वातविवर : या अत्याधिवेगी वातविवराच्या साहाय्याने ०.२५ ते २.५ सेकंदांपर्यंत परीक्षण काळ व १४ पर्यंत परीक्षण माख अंक मिळविता येतात. या विवराच्या कार्याकरिता नेहमीच्या कक्षीय तापमानाला असलेला नायट्रोजन इष्ट परीक्षण दाबाच्या साधारण एक चतुर्थांश इतक्या दाबाला तापकात भरण्यात येतो. मग विद्युत् ऊर्जा (एक मेगॅवॉटपर्यंत) ग्रॅफाइट-तापक घटकाला देण्यात येते. हा तापक स्थिर घनफळाच्या वायूला तापवितो व इष्ट संचयनी दाबाइतका त्याचा दाब वाढवितो. दुहेरी पटलाने नायट्रोजन वायू तापकात परिरोधित केला जातो. परीक्षण फेरी सुरू करण्यासाठी आंतरपटलीय भागातील वायूत अतिदाब निर्माण करून पटल फाडले जाते. तप्त गोळी विवराशी संबंधित असलेल्या संचयनी दाब ऱ्हासाचे निराकरण करण्यासाठी तापकाच्या तळाशी नियंत्रित दाबाचा थंड वायू सोडून उष्ण परीक्षण वायू तापकातून दट्ट्यासारख्या क्रियेने बाहेर वर ढकलण्यात येतो. उष्ण/थंड वायूचे आंतरपृष्ठ प्रोथापाशी आल्यावर सप्रमाण प्रदत्त मिळविता येण्याच कालावधी संपतो. थंड नायट्रोजन वायूचा दाब अतिशय शीघ्रतेने क्रिया करणाऱ्या सेवाचालित नियंत्रण झडपांच्या [⟶ सेवा यंत्रणा] साहाय्याने नियंत्रित केला जातो. या विवराच्या साहाय्याने १४० मेगॅपास्काल महत्तम पुरवठा दाब व १,८०० के. महत्तम पुरवठा तापमान मिळविण्यात आलेले आहेत.

आ. ९. अत्यधिवेगी ग्रॅफाइट-तापयुक्त अपसारक वातविवर : (१) उच्च दाबयुक्त थंड वायू साठा, (२) सेवा-नियंत्रण झडप, (३) थंड वायूचा तापकात प्रवेश, (४) उष्ण/थंड वायू आंतरपृष्ठ, (५) ग्रॅफाइट-तापक घटक, (६) उष्ण वायूचा प्रोथामध्ये प्रवेश, (७) पटले, (८) स्वनी गळा, (९) अत्यधिस्वनी प्रोथ, (१०) परीक्षण विभाग, (११) प्रतिकृती, (१२) निर्वात झडप, (१३) निर्वात साठा.

या प्रकारच्या विवराच्या साहाय्याने सापेक्षतः दीर्घ परीक्षण फेरी कालावधी मिळविता येतात. हा आघात विवरापेक्षा याचा प्रमुख फायदा आहे . या विवरात उपलब्ध होणाऱ्या परीक्षण कालावधीत ० ते २० किंवा २५ इतक्या कक्षेतून पूर्ण उच्च वेगी आक्रमण कोनातून झेप घेणे शक्य असते आणि या संपूर्ण आक्रमण कोनीय कक्षेत उष्णता संक्रमण, दाब व वायुगतिकीय प्रेरणा प्रदत्त मिळविता येतो. आघात विवरात किंवा तप्त-गोळी विवरात प्रतिकृती दिलेल्या ठराविक आक्रमण कोनाला बसविलेली असल्याने परीक्षण फेरीत त्या परिस्थितीपुरताच प्रदत्त मिळविता येतो. गुंतागुंतीची रचना व तीमुळे उद्‌भवणारा मोठा खर्च हा ग्रॅफाइट-तापकयुक्त अपसारक विवराचा मुख्य तोटा आहे.

आयनद्रायु झोतवातविवर : (आयनद्रायू म्हणजे ज्यात धन व ऋण मुक्त विद्युत् भार जवळजवळ सारख्याच संख्येने आहेत असा पूर्णपणे आयनीभूत वायू). अत्यधिवेगी वातविवरांपैकी या प्रकारच्या विवरात सर्वांत जास्त तापमान (२०,०००के. व सर्वांत दीर्घ परीक्षण फेरी कालावधी (कित्येक मिनिटे) मिळविता येण्याची क्षमता आहे. यात तापनासाठी विद्युत् प्रज्योत वापरतात व ती प्रत्यावर्ती (ज्याची दिशा ठराविक काळाने उलटसुलट होते अशा) किंवा एकदिश विद्युत् प्रवाहावर चालते. विद्युत् प्रज्योत तापकात पाण्याने थंड केलेला ऋणाग्र, अंतःक्षेपण (किंवा आवर्त) कक्ष व पाण्याने थंड केलेला पोकळ धनाग्र यांचा समावेश असतो.


आ. १०. आयनद्रायू-झोत वातविवर : (१) विद्युत् अग्रे, (२) परीक्षण वायू, (३) विद्युत् प्रज्योत कक्ष, (४) स्वनी गळा, (५) प्रोथ, (६) प्रतिकृती, (७) प्रतिकृतीचा आधार, (८) परीक्षण कक्ष, (९) विसारक, (१०) अनुशीतक, (११) निर्वात पंपाकडे.

अंतःक्षेपण कक्षाचे कार्य म्हणजे तापकाच्या मध्यभागी प्रज्योत स्थिर रहावी याकरिता तीव्र आवर्त (भोवरे) निर्माण करणे हे असते. उच्च दाबयुक्त हवा (किंवा इतर परीक्षण वायू) अंतःक्षेपण कक्षाच्या बाह्य कडेपाशी स्पर्शीय दिशेने अंतःक्षेपण कक्षाच्या मध्याकडे वाहते आणि पोकळ धनाग्रातून व मग प्रोथ गळ्यातून पुढे जाते.

ऋणाग्र व धनाग्र यांना जोडावयाचे प्रज्योत बिंदू फार तापू नयेत म्हणून प्रज्योत चुंबकीय क्षेत्राच्या साहाय्याने फिरविली जाते. परीक्षण वायूच्या प्रवाहाने धनाग्राचे आणखी शीतलन होते, तारण प्रवाहाच्या भोवऱ्यासारख्या फिरत्या गतीमुळे थंड वायू धनाग्राच्या पृष्ठभागाच्या बाजूला राहतो. यामुळे धनाग्र व प्रोथ गळा यांच्याकडे उष्णता संक्रमण कमी होऊन तापकाची कार्यक्षमताही वाढते. वायू-स्थिरीकरण केलेल्या विद्युत् प्रज्योतीची एकूण कार्यक्षमता ६०-७०% इतकी उच्च मिळविता येते.

या अत्याधिवेगी विवराचा उपयोग मुख्यत्वे उष्णता संक्रमण परीक्षणे, कृत्रिम उपग्रहाच्या वा अवकाशयानाच्या वातावरणीय पुनर्प्रवेशाच्या वेळी होणाऱ्या आकारमान अपक्षरणाचा अभ्यास व चुंबकीय वायुगतिकीय अभ्यास यांसाठी करण्यात येतो. सापेक्षतः उच्च वेग (सु. ६,००० मी./से.) मिळविता येतात परंतु १० पेक्षा जास्त माख अंक मिळविण्यासाठी फारच थोडी आयनद्रायुविवरे बांधण्यात वा प्रस्ताविक करण्यात आलेली आहेत. महत्तम कार्यकारी पुरवठा दाब सु. २४ मेगॅपास्काल मिळविण्यात आलेला आहे. उच्च दाबाच्या बाबतीत लागणारी शक्तीची जरूरी खूप मोठ्या प्रमाणात वाढते व प्रज्योत स्थिरीकरण अवघड जाते. १ ते ६० मेगॅवॉट शक्तीची जरूरी असलेली आयनद्रायुझोत वातविवरे प्रत्यक्ष वापरात आहेत.

या वातविवराचे तोटे म्हणजे विद्युत् अग्रे दूषित होणे, परीक्षण वायू प्रवाहात मोठ्या नैकविधता निर्माण होणे, उच्च शक्ती गरजा व कार्यकारी दाब मर्यादा हे आहेत. या विवराकरिता उच्च वेगी छायाचित्रण सामग्री ,उष्णतामापक, सूक्ष्मतरंग व इलेक्ट्रॉन शलाका उपकरण, वर्णपटलेख इ. उपकरणसामग्री लागते.

अत्यधिवेगी वातविवरांचे बंदुकी विवर, आघात नलिका, प्रसरण नलिका, तरंग अतितापक विवर वगैरे इतर प्रकार आहेत.

संगणकांचा उपयोग : संगणकांच्या उपयोगामुळे वातविवरे चालविण्याच्या पद्धती जलद बदल घडून येत आहेत. कच्च्या प्रदत्ताचे प्रेरणा व दाब या रूपात आणि अंतिम गुणांकाच्या रूपात रूपांतरित करण्यासाठी करावे लागणारे परीगणन साधे असले, तरी फार प्रचंड असते. संगणकांचा वेग व स्मरणक्षमता वाढत गेल्यावर हे काम (प्रदत्त लघुकरण) अधिकाधिक प्रमाणात संगणकाद्वारे करण्यात येऊ लागले. संगणक क्षमतेतील प्रगतीमुळे प्रत्येक दिवशी करण्यात येणाऱ्या गट संस्करणापासून प्रत्येक फेरीच्या शेवटी करण्यात येणाऱ्या संस्कारणापर्यंत आणि नंतर बिंदूमागून बिंदू तत्त्वावर मिळणाऱ्या प्रदत्तावर लगेच द्रुत गतीने केलल्या संस्करणापर्यंत प्रदत्त लघुकरणात प्रगती झालेली आहे. परीक्षण चालू असतानाच गुणांक आलेखीय अग्रस्थ संगणक पडद्यांवर स्थापन केले जातात. परीक्षण अभियंता परीक्षणाच्या प्रगतीचे निरीक्षण करू शकतो व तुलनेकरिता संगणकाच्या स्मरणसाठ्यातून पूर्वीची परीक्षणे पुन्हा मागवू शकतो.

वातविवर चालविण्यासाठीही संगणकाचा उपयोग करण्यात येतो व त्यात परीक्षणाची पूर्वकार्यक्रमित योजना आपोआप पार पाडण्यात येते. संगणकाद्वारे विवरातील हवेचा वेग नियंत्रित करता येतो. प्रतिकृतीच्या उभ्या व पार्श्व अक्षांभोवतील कोनीय विस्थापनात आवश्यक ते बदल करता येतात आणि विनिर्देशित परीक्षण परिस्थिती स्थापन झाल्यावर प्रदत्त प्रणाली चालू करता येते.

संगणकामुळे वातविवरांमधील हवेच्या प्रवाहाचे अधिक सविस्तर विश्लेषण करणे, तसेच जुळणी करता येणाऱ्या भिंतींची विवरे बांधणे शक्य झाले आहे. एखाद्या दिलेल्या प्रतिकृतीकरिता विवरे भिंतींशी अनुरूप अशा अंतरासाठी मुक्त हवेतील प्रवाह वैशिष्ट्यांचे परिगणन करता आल्यास मुक्त हवेतील प्रवाहरेषांशी (दिलेल्या क्षणी प्रवाहाच्या दिशेला सर्वत्र समांतर असलेल्या रेषांशी) जुळेल असे विवर भिंतीचे समायोजन करता येते. असे केल्याने विवर भिंतीचे व्यतिकरण नाहीसे होते व मग प्रदत्तात शुद्धी करावी लागत नाही. भिंतींचे समायोजन प्रत्यक्ष भौतिकीय गतीने अथवा भिंतींतील फटीतून वा भोकांतून हवा आत सोडून किंवा काढून घेऊन निर्माण होणाऱ्या आभासी गतीद्वारे करण्यात येते. उभ्या दिशेत वा अल्प अंतरात आरोहण व अवतरण करणाऱ्या विमानांच्या परीक्षणात किंवा स्वनसीमी परीक्षणात प्रदत्तातील शुद्धी मोठ्या व अनिश्चित असल्याने त्यांत ही तंत्रे वापरता येतात.

वायुगतिकीय नियमांवर आधारलेल्या विमानाच्या उड्डाणाचे निरनिराळ्या परिस्थितींकरिता संगणकावर सुलभतेने सदृशीकरण करता येते आणि त्यामुळे मोठ्या आकारमानाच्या, खर्चिक व गुंतागुंतीच्या वातविवरांतील प्रयोगांच्या ऐवजी या सदृशीकरणाच हळूहळू वाढता उपयोग करण्यात येत आहे [⟶ सदृशीकरण].


मापने : वातविवरांपासून आवश्यक असणारा बहुतांश प्रदत्त प्रतिकृतीवरील प्रेरणा व परिबले (प्रेरणेची महत्ता व ती लावलेल्या बिंदूपासूनचे किंवा अक्षापासूनचे तिचे लंबांतर यांचा गुणाकार या स्वरूपातील राशी) प्रतिकृतीच्या पृष्ठभागांवरील दाब, प्रतिकृतीमुळे हवेच्या प्रवाहात होणारे बदल, स्थानिक तापमान व गतिकीय प्रमाणित प्रतिकृतीची गती यांचे मापन आणि दृक् अभ्यास यांच्याद्वारे मिळविण्यात येतो.

आ. ११. विमानाच्या प्रतिकृतीवरील प्रेरणा व परिबले : (१) उच्चालक प्रेरणा, (२) ओढ, किंवा कर्षण प्रेरणा, (३) पार्श्व प्रेरणा, (४) दोलन परिबल, (५) झुकाव परिबल, (६) नागमोडी गती परिबल.

प्रेरणा व परिबले : विमानाची संपूर्ण हालचाल तीन प्रेरणा व तीन परिबले यांवरून ठरविता येते. तीन प्रेरणा म्हणजे उड्डाण मार्गाला समांतर व लंब दिशेत घेतलेल्या ओढ किंवा कर्षण प्रेरणा, उच्चालक प्रेरणा व पार्श्व प्रेरणा या होत. तीन परिबले या अक्षांभोवती घेतलेली असून ती म्हणजे अनुक्रमे दोलन परिबल, नागमोडी गती परिबल व झुकाव परिबल ही होत. या सहाही राशीचें स्पष्टीकरण आ. ११ वरून लक्षात येईल. या सर्वांचे मापन एकमेकांवर प्रतिक्रिया होऊ न देता एकाच वेळी षट्घटकी तुलेवर भार भुजांनी करता येते. काही वेळा मात्र उच्चालक प्रेरणा, ओढ प्रेरणा व झुकाव परिबल या तीन राशीचे मापन करणे पुरेसे असते.

साध्या तुलांपैकी एक सर्वसाधारण प्रकार आ. १२ मध्ये दिला आहे. हिचे बरेच संभवनीय प्रकार आहेत. आ. १२. साधी तीन घटकी वातविवर तुला : १) उच्चालक वजने, (२) ओढ वजने, (३) झुकाव परिबल भुजा, (४) विवराचे छत, (५) विमानाची प्रतिकृती.तुलांचे संतुलन बहुधा स्वयंचलित असल्याने प्रतिकृतीशी बसविला जाणारा जोडदेखील तुलेतच समाविष्ट असतो. यामुळे वास्तवातील वातविवर तुला क्लिष्ट व महाग होते. विशिष्ट प्रतिकृतीकरिता स्वतंत्र तुला रचना तयार करून घेता येते.

सापेक्षतः लहान परीक्षण विभाग असलेल्या उच्च वेगाच्या वातविवरात प्रतिकृतीमापक सेतू [⟶  पदार्थांचे बल] वापरतात. त्यात प्रतिकृतीवरील प्रेरणा व परिबले यांचे प्रेषण नांगीसारख्या भुजाद्वारे प्रतिविकृतीच्या रूपात करतात आणि जरूर असल्यास ही व्यवस्था प्रतिकृतीच्या आतच करतात.

पृष्ठभागांवरील दाब : प्रतिकृतीच्या पृष्ठभागालगतच्या दाबांचे मापन तिच्या पृष्ठभागापर्यंत बसविलेल्या धातूच्या नलिकांच्या साहाय्याने करतात. नलिकांमध्ये दाब मोजण्यासाठी जरूर त्या जागेवर भोके असतात. या नलिकांची दुसरी टोके प्रतिकृतीतून बाहेर काढून तिच्या आधाराजवळ वायू प्रवाहावर किमान परिणाम होईल, अशा सोईस्कर ठिकाणी आणलेली असतात.

प्लॅस्टीकच्या किंवा रबरी नळ्या लावून मग त्या नळ्या एका दाबमापकाला जोडतात. प्रत्येक नळीतील दाब स्वतंत्रपणे मोजता येतो. दाब प्रदत्तावरून स्थानिक हवा भार, संपूर्ण पृष्ठभागावरील हवा भार, नियंत्रण पृष्ठभागाच्या बिजागरी रेषेभोवतीचे परिबल, सीमा स्तर वैशिष्ट्ये व स्थानिक माख अंक यांचे परिगणन करता येते.

प्रतिकृतीची हवेच्या प्रवाहावरील प्रतिक्रिया : प्रतिकृतीमुळे हवेच्या प्रवाहात निर्माण होणाऱ्या बदलांच्या मापनांचे प्रतिकृतीवरील प्रेरणा व परिबले यांच्या रूपात विवरण करता येते. द्विमितीय विवरांच्या बाबतीत प्रतिकृतीचा विवरभर विस्तार असल्याने विवराच्या तळावरील व छतावरील दाबांमधील बदल मोजून उच्चालक प्रेरणा व दाब मध्य यांचे निर्धारण करता येते. प्रतिकृतीवरून जाणाऱ्या एकूण हवेचा दाब मोजून व संवेगात (वस्तूमान × वेग या राशीत) होणाऱ्या ऱ्हासाचे परिगणन करून विमानाच्या एखाद्या पंखछेदाची ओढ प्रेरणा काढता येते.

पृष्ठीय तापमापन : पृष्ठीय तापमानावरून उष्णता संक्रमणाचा दर किंवा आवश्यक असणाऱ्या  शीतनाचे प्रमाण यांचे आकलन होते.

गतिकीय मापने : फडफडण्यासारख्या दोलनाच्या परीक्षणासाठी वापरण्यात येणाऱ्या स्थितिस्थापकीय व गतिकीय प्रमाणित प्रतिकृतीच्या बाबतीत परमप्रसर (स्थिर स्थितीपासून होणारे महत्तम स्थानांतर) व कंप्रता (एका सेकंदात होणाऱ्या दोलनांची संख्या) यांचे मापन प्रतिकृतीच्या संरचनेत ⇨प्रवेगमापके  व प्रतिविकृतिमापके वापरून करता येते. बाँब वा क्षेपणास्त्र सोडण्याच्या परीक्षणासारख्या मुक्त उड्डाण प्रतिकृतींच्या बाबतीत छायाचित्रणाने प्रदत्त मिळविला जातो.

हवेचा प्रवाह दृश्यमान करणे : निम्न वेगाच्या प्रवाहासाठी प्रवाह दिशा दर्शविण्याकरिता प्रवेशाजवळ धूर सोडतात किंवा आर्द्र वायूचा स्पर्श होताच ज्यातून धूर निघू लागतो असा टिटॅनियम क्लोराइडासारखा पदार्थ प्रतिकृतीला लावतात. यासाठी प्रतिकृतीच्या पृष्ठावर वा त्याच्या जवळ तारेने वा अन्य प्रकारे आधार दिलेले लोकरी वा सुती धाग्यांच्या तुकड्यांसारखे हलके पदार्थही वापरण्यात येतात. प्रतिकृतीच्या पृष्ठभागावर काजळी व केरोसीन यांचे मिश्रण लावले असता पृष्ठीय प्रवाहरेषा दृश्यमान होतात. याकरिता टाल्कम चूर्ण व प्रक्षालक यांचे पाण्यातील निलंबनही वापरता येते आणि ते अधिक स्वच्छ असून त्याला आल्हाददायक वासही असतो.


ध्वनीच्या वेगाच्या जवळपासचा किंवा त्यापेक्षा अधिक वेगांकरिता काही प्रवाह वैशिष्ट्ये प्रकाशीय प्रयुक्तींच्या साहाय्याने दृश्यमान करता येतात. प्रकाशीय वायुप्रवाहमापनाच्या तीन प्रमुख पद्धती म्हणजे श्लीरेन छायाचित्रण, छायालेख व व्यक्तीकरणमापन या होत. बदलत्या घनतेच्या प्रवाह क्षेत्रातून जाणाऱ्या प्रकाशाचा वेग त्या क्षेत्रात निरनिराळ्या प्रमाणात कमी होतो आणि यामुळे प्रकाशाची तरंगमुखे वळतात म्हणजेच किरणांचे प्रणमन होते व निरनिराळ्या किरणांवर सापेक्ष कलाबद्दल होतो [⟶ तरंग गति]. या वायुस्थितीवर वरील पद्धती अवलंबून आहेत.

प्रकाशकिरणांचे प्रणमन हा वायुप्रवाह दृश्यमान करण्याच्या छायालेख पद्धतीचा पाया आहे. या पद्धतीचा वातविवरातील उपयोग आ. १३ मध्ये दाखविला आहे. किरण डावीकडील खिडकीतून (ही उच्च दर्जाच्या प्रकाशीय काचेची बनविलेली असते) बाजूच्या भिंतीला लंब दिशेत शिरतात. परीक्षण विभागातून जाताना ते घनतेत बदल झालेल्या  वायूतून जात असल्याने त्यांचे विचलन होते. त्यानंतर ते एका पडद्यावर पडतात व तेथे त्यांचे निरीक्षण किंवा छायाचित्रण केले जाते. जेथे किरणांचे एकत्रीकरण होते तेथे पडदा दीप्तीमान व जेथे किरणांचे अपसारण होते तेथे गडद दिसतो. जेथे दोन किरणांमधील अंतर बदलत नाही तेथे किरणाच्या मार्गातील घनता बदलती असून प्रदीपन सर्वसाधारण असते. ही पद्धती सर्वांत साधी असून इतर पद्धतीतील सूक्ष्म विभेदन आवश्यक नसेल तेव्हा बहुधा वापरण्यात येते.

आ. १३. वाताविवराच्या परीक्षण विभागातील वायूतून जाणाऱ्या प्रकाशामुळे निर्माण होणार छायालेख प्रवाह आकृतिबंध दर्शवितो : (१) आपाती प्रकाश, (२) विवरातील परीक्षण विभाग, (३) पडदा, (४) सरासरी दीप्त, (५) गडद, (६) सरासरी.

पारदर्शक माध्यमातील प्रणमनांक (प्रकाशाचा निर्वातातील वेग व त्याचा माध्यमातील वेग यांचे गुणोत्तर) प्रवणतेमुळे प्रकाश किरण वाढत्या प्रणमनांकाच्या दिशेने वाकतो (म्हणजेच त्याचे प्रणमन होते). या आविष्काराचा वायू प्रवाहातील श्लीरेनचे (रेघांचे) म्हणजे दोन निरनिराळ्या प्रणमनांकांच्या माध्यमांनी वेढलेल्या भागांचे छायाचित्रण करण्यासाठी उपयोग करतात. हे निरनिराळे प्रणमनांक वायूच्या निरनिराळ्या घनतांमुळे निर्माण होतात. श्लीरेन छायाचित्रण पद्धतीत बिंदुरूप वा फटरूप प्रकाश उद्‌गमापासून येणारे प्रकाशकिरण एका अंतर्गोल आरशाने समांतर करून वातविवराच्या परीक्षण विभागातील इष्ट भागातून नेतात. दुसऱ्या  एका अंतर्गोल आरशाने या किरणांचे केंद्रीकरण केले जाते व तेथे एका संयोजनक्षम सुरीधारेने (सामान्यतः वस्तऱ्याचे पाते आ. १४. श्लीरेन पद्धतीतील प्रकाशीय व्यूहाची Z मांडणी : (१) विद्युत् प्रज्योत, (२) संघनक (प्रकाश किरण एकत्र करणारी) भिंगे, (३) फट, (४) अंतर्गोल आरसा, (५) वातविवरातील प्रतिकृतीयुक्त इष्ट भाग, (६) प्रणमन झालेले किरण, (७) अंतर्गोल आरसा, (८) सुरीधारा, (९) कॅमेरा.वापरतात) अडविले  जातात. आ. १४ मध्ये दाखविलेल्या Z मांडणीमुळे केंद्रात किमान प्रतिमाविकार निर्माण होतो. या मांडणीत बहुधा आरशांचाच वापर करण्यात येत असल्यामुळे वर्णविपथनाचा दोष टाळतो [⟶ प्रकाशीय व्यूहांतील विपथन] .

श्लीरेनमुळे सुरीधारेच्या दिशेने वाकलेले किरण अडविले जातात व इष्ट भागाच्या अंतिम प्रतिमेतून वगळले जातात आणि यामुळे भाग गडद दिसतात. परिणामी ही प्रणाली सुरीधारेला लंब असणाऱ्या घनता प्रवणतेला सर्वांत संवेदनक्षम असते. प्रक्रिया केलेल्या प्रतिमेतील प्रकाश तीव्रता ही प्रणमनांक प्रवणतेच्या सम प्रमाणात असते. सुरीधारेच्या दिशेतील प्रवणता गडद, तर विरुद्ध दिशेतील दीप्तीमान आढळते. प्रकाश तीव्रतेच्या वितरणावरून घनतेच्या प्रवणतेचे परिगणन करण्यास मदत होते.

श्लीरेन निर्माण करणाऱ्या घटना (उदा. क्षोभयुक्त आवर्त, आघात तरंग, घनता प्रवणता) ओळखण्यासाठी व त्यांची स्थाने निश्चित करण्यासाठी केलेल्या वापराखेरीज श्लीरेन पद्धती बहुधा गुणात्मक मानली जाते. घनता निर्धारणासाठी परिणामात्मक तंत्रे वापरणे शक्य आहे पण ती प्रत्यक्षात वापरणे फार अवघड आहे. यांतील सर्वांत प्रचलित तंत्र म्हणजे रंगीत श्लीरेन पद्धती होय. हीत सुरीधारेऐवजी बहुवर्णी प्रकाश गाळणी वापरली जाते. निरनिराळ्या कोनांतून प्रणमन झालेले किरण अंतिम प्रतिमेत निरनिराळ्या रंगात दिसतात.  ⇨ लेसरपासून मिळणारा सुसंगत प्रकाश व नवीन प्रकाशीय घटकांची उपलब्धता यांमुळे श्लीरेन पद्धतीचा खूपच विस्तार झालेला आहे.

आ. १५. वातविवरातील प्रतिकृतीजवळील अधिस्वनी प्रवाहातील आघात तरंगांचे श्लीरेन पद्धतीने घेतलेले छायाचित्र.

व्यक्तिकरणमापन पद्धतीत माख-झेंडर व्यतिकरणमापकाच्या [⟶ व्यतिकरणमापन] साहाय्याने विमाने व क्षेपणास्त्रे यांच्या प्रतिकृतींभोवतील हवेच्या प्रवाहाचा अभ्यास करण्यात येतो. प्रतिकृती व तिच्याशी संबंधित असलेला हवेचा प्रवाह यांचा व्यतिकरणमापकाच्या एका भुजेत समावेश करतात. प्रतिकृतीभोवती हवा वाहत असताना तिच्या दाबात फेरबदल होतात व त्यामुळे प्रणमनांकावरही तसेच फेरबदल होतात. या फेरबदलांमुळे व्यक्तिकरण पट्टांचा (गडद-प्रकाशित पट्टांचा) आकृतिबंध मिळतो. त्याच्या छायाचित्रावरून प्रवाह आकृतिबंध गणितीय रीतीने निर्धारित करता येतो.

उपकरण योजना : वातविवरातील प्रतिकृतीवरून जाणाऱ्या हवेच्या प्रवाहाचे परिणाम मोजण्याकरिता विशेषपणे अभिकल्पित केलेल्या यांत्रिक, विद्युत् व प्रकाशीय प्रयुक्त्या वापरण्यात येतात. वातविवर परीक्षणासाठी नेहमीच मजबूत, विश्वसनीय व अचूक उपकरणयोजना आवश्यक ठरते. ऊर्जा व कर्मचारी यांच्यावरील खर्चाचे मूल्य वाढल्याने कमी परीक्षण काळ व उच्च उत्पादनक्षमता यांची मागणी वाढली आहे. या गरजांनुसार अचूक प्रदत्त जलद मिळविणाऱ्या व परीक्षण काळात संशोधक अभियंत्यांना सरळ माहिती पुरविणाऱ्या आधुनिक उपकरण योजना विकसित करण्यात आल्या आहेत. बहुतेक वातविवरांच्या बाबतीत दाब, तापमान, संक्षोभ व प्रवाह दिशा यांचे मापन सामान्यतः करण्यात येते. याकरिता वापरण्यात येणाऱ्या उपकरणांची माहिती थोडक्यात खाली दिलेली आहे (काही प्राथमिक उपकरणांची माहिती वर ‘मापने’ या उपशीर्षकाखालीही दिली आहे).


आ. १६. हवेच्या प्रवाहाची दिशा मोजण्याची उपकरणे (डाव्या बाजूस पुरोदर्शन व उजवीकडे अर्धछेद दाखविले आहेत) : (अ) नागमोडी गती गोल (आ) पाचर : (१) एकूण-दाब नलिका, (२) स्थिर-दाब नलिका (इ) शंकू (ई) पाते : (१) पाते, (२) स्थान ऊर्जापरिवर्तक, (३) गुरुत्वमध्य.

दाबमापनासाठी प्रारंभी बहुनलिका द्रव दाबमापक फलक वापरीत. प्रत्येक विशिष्ट परीक्षण मांडणीच्या वेळी या फलकाचे छायाचित्र घेऊन नंतर त्यावरील द्रव स्तंभाची उंची मोजण्यात येई. त्यानंतर दाबाचे विद्युत् संकेतात सरळ रूपांतर करणारी अनेक तंत्रे विकसित करण्यात आलेली आहेत. प्रतिविकृतिमापक, प्रेरणा संतुलक, ऊर्जापरिवर्तक (एका प्रकारच्या ऊर्जेचे दुसऱ्या प्रकारच्या ऊर्जेत रूपांतर करणारे साधन), इलेक्ट्रॉनीय रीत्या क्रमवीक्षण करणारी दाबमापक प्रणाली वगैरेंचा यात समावेश होतो.

वातविवरातील परीक्षणांत बहुतेक तापमापने तपयुग्म, थर्मिस्टर व प्लॅटिनम रोध तापमापक संवेदक यांच्या साहाय्याने करण्यात येतात [⟶ तापमापन थर्मिस्टर] .

संक्षोभ मोजण्यासाठी तप्त-तार पवनवेगमापकाचा उपयोग करतात [⟶ पवनवेगमापन]. तप्त-तारेऐवजी मृत्तिका स्तरावरील विद्युत् संवाहक पटलांचाही वापर करतात. संक्षोभ मापनासाठी लेसर वेगमापक हे प्रकाशीय तंत्र विकसित केले गेले आहे. या तंत्रांच्या साहाय्याने विवरातील प्रतिकृतीचा प्रवाह क्षेत्रातील माध्य (सरासरी) वेग व संक्षोभ यांचे दुरून मापन करता येते. यात कोणताही यांत्रिक शोधक वापरण्यात येत नसल्याने प्रवाहात कोणाताही अडथळा निर्माण होत नाही. संक्षुब्ध प्रवाह दृश्यमान करण्यासाठी प्रतिकृतीला बांधलेले धागे, काजळी, चिनी माती, श्लीरेन छायाचित्रे इ. तंत्रांचा उपयोग करतात.

वातविवरातील प्रतिकृतीवरील दाब व प्रेरणा यांचे विश्लेषण करण्यासाठी प्रवाहाची दिशा व विवराच्या भिंतीना प्रवाह किती प्रमाणात समांतर आहे हे समजणे आवश्यक असते. प्रवाहाच्या वेगानुसार विविध उपकरणे याकरिता वापरली जातात. अवस्वनी प्रवाहाकरिता गोलावरील दाब वितरणाचा उपयोग गोलावरून जाणाऱ्या हवेची दिशा ठरविण्यासाठी करता येतो. अशा प्रकारच्या नमुनेदार शोधकाच्या साहाय्याने नागमोडी गतीचा कोन व झुकाव कोन यांचे एकाच वेळी मापन करता येते. अधिस्वनी प्रवाहासाठी पाचरीचा उपयोग करून प्रवाहाचा वेग व त्याचा कोन काढता येतो. पाचर ही द्विमितीय प्रयुक्ती असल्याने झुकाव व नागमोडी गती यांच्या दिशा वेगवेगळ्या मोजाव्या लागतात. फक्त दिशामापनासाठी पाचरीचा उपयोग करताना माख अंक माहीत असल्यास एकूण दाब नलिका आवश्यक नसतात. प्रवाहाचा कोन अधिस्वनी प्रवाहातील पाचरीकरिता तयार केलेल्या प्रदत्त कोष्टकावरून मिळू शकतो. स्थिर-दाब नलिकायुक्त पाचर फक्त अवस्वनी व उच्च अवस्वनी या दोन्ही प्रवाह क्षेत्रांसाठी प्रवाह कोन मोजण्यासाठी करता येतो. जर जागेची मर्यादा नसेल, तर यांत्रिक पात्याचा उपयोग करून नागमोडी गती व झुकाव कोनांची, तपशीलवार परिगणन न करता, सरळ मूल्ये मिळतात. पाते त्याच्या गुरुत्वमध्यापाशी अंशन केलेल्या ऊर्जापरिवर्तकावर बसविलेले असते व कोनमूल्याचे दुरून वाचन करता येते.

पहा : वायुयामिकी सदृशीकरण.

संदर्भ :  1. Pankhurst, R. C. Holder, D. W. Wind Tunnel Technique,  New York, 1952. 

            2. Pope, A, Goin K. L. High Speed Wind Tunnel Testing,  Huntington, N. Y. 1978. 

           3. Rae ,W. H. Pope A. Low Speed Wind Tunnel Testing, 1984.

एकबोटे, म. श्री.  भावे. ना. का.  भदे, व. ग.

Close Menu