A blower-type wind tunnel for physiological bird flight experiments has been developed, constructed and evaluated. Since the birds to be investigated are rather big (Northern Bald Ibis, Geronticus eremita), the cross-sectional area of the test section measures 2.5 m × 1.5 m. The maximum achievable flow speed is approximately 16 ms-1. The wind tunnel exhibits a flexible outlet nozzle to provide up- and downdraft to allow for gliding and climbing flights. The current paper describes in detail the layout, design and construction of the wind tunnel including its control. Numerical simulations of the flow and measurements of the velocity distribution in the test section are presented. Apart from a non-homogeneous flow region in the mixing layer at the boundaries of the free jet, the test section exhibits a very even velocity distribution; the local speed deviates by less than two percent from the mean velocity. The turbulence intensity inside the test section was measured to be between 1 and 2%. As a constraint, a limited budget was available for the project. Four northern bald ibises were hand-raised and trained to fly in the wind tunnel.
Supplementary information: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s10336-021-01945-2.
Ein kostengünstiger Windkanal für Vogelflugexperimente Ein kostengünstiger Windkanal für Vogelflugexperimente wurde entwickelt, gebaut und vermessen. Nachdem die zu untersuchenden Vögel relativ groß sind (Waldrappe, Geronticus eremita), misst der Auslassquerschnitt des Windkanals 2,5 m × 1,5 m. Die darstellbare Maximalgeschwindigkeit beträgt etwa 16 ms−1. Der Windkanal weist eine vertikal verstellbare Auslassdüse auf, um auf- und abwärtsgerichtete Strömungen realisieren zu können, womit Gleit- und Steigflüge simuliert werden. Der vorliegende Artikel beschreibt detailliert die Auslegung, die Konstruktion und den Bau des Windkanals und seiner Steuerung unter der Randbedingung eines sehr beschränkten Budgets. Eine numerische Simulation der Strömungsverhältnisse und Messungen der Geschwindigkeitsverteilung im Testbereich werden präsentiert. Abgesehen von inhomogenen Strömungsbereichen in der Mischungszone des Freistrahls weist die Messstrecke eine sehr gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung auf: die lokale Geschwindigkeit weicht um weniger als 2% von der mittleren Geschwindigkeit ab. Weiters wurde die Turbulenzintensität in der Messstrecke gemessen. Sie beträgt zwischen 1 und 2%. Vier Waldrappe wurden handaufgezogen und darauf trainiert, im beschriebenen Windkanal zu fliegen.
Keywords: Bird flight experiments; Northern bald ibis; Wind tunnel.
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