低速风洞设计说明书.docx

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低速风洞设计说明书

低速风洞设计说明书

流体力学实验技术课程设计

学院：

航空宇航学院

学生姓名：

杨馨

学号：

二〇一六年十二月

低速风洞设计课程设计报告

1、实验段设计

该风洞设计最大风速为100米每秒，预设功能为做全机模型低速气动特性测量试验，一般的迎角在负20度到正30度之间，采用回流式。

实验段截面形状选择

实验段截面形状有圆形、方形、八角形、椭圆形及矩形等。

选择剖面形状的原则是在满足实验要求下最有效地利用全部气流切面积，因而能够减少风洞的驱动功率。

综合考虑气流均匀度和洞壁干扰等因素，选取矩形截面。

实验段截面尺寸选择

为使雷诺数达到2.5*10^6,根据风速100米每秒，再取平均展弦比为6，而且要求模型展长不超过风洞宽度的0.7倍，估算得实验段宽度约为3.7米，取实际宽度为4米；由于迎角不太大，对于实验段高度要求不大，取为3米。

实验段开口式、闭口式的选择

为保证实验段气流均匀度以及减少可能的能量损失，采用闭口式实验段。

实验段长度确定

模型应置于实验段的均匀流场中。

模型头部至实验段入口应保持一定距离，以l1表示，假设实验段相当直径为D0，则L1大致为0.25~0.50D0；模型的长度以l2表示，大约为0.75~1.25D0，各种类型飞机的模型是不相同的；模型尾部至扩压段进口也应保持一定距离，以l3表示，一方面保证模型的尾流不过多影响扩压段效率，另一方面也不使扩压段的流动影响模型尾部，这个距离大约为0.75~1.25D0。

因此，实验段长度应保持在1.75~3.0D0的范围内。

经计算，D0约等于3.9米，取实验段长度为8米。

2、收缩段设计

收缩段作用

加速气流，使其达到实验所需要的速度。

收缩段应满足以下要求：

（1）气流沿收缩段流动时，洞壁上不出现分离；