可移动式风蚀风洞的设计与研究

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风洞试验设计规范要求及模型制作

风洞试验设计规范要求及模型制作风洞试验是航空航天、汽车、建筑等领域中非常重要的一项测试方法，能够模拟真实环境下的空气流动情况，为产品设计和性能优化提供参考。

在进行风洞试验之前，必须遵循一定的设计规范要求，并且制作出符合实际的模型。

本文将详细介绍风洞试验的设计规范要求以及模型制作的步骤和技巧。

一、风洞试验设计规范要求1. 流体力学参数：风洞试验的设计必须考虑流体力学参数，包括速度、密度、动力粘度等。

根据具体的试验需求，确定合适的流体力学参数，并在设计过程中予以合理控制。

2. 尺寸比例：风洞模型的尺寸应符合比例关系，通常采用代表比例进行缩放。

例如，在航空领域的风洞试验中，常用的尺寸比例为1：200或1：100。

3. 材料选择：模型制作所选材料应具有良好的耐高温、耐高压、耐腐蚀等性能，以确保试验过程的安全和可靠性。

4. 模型加工：模型的加工应精细、精确、耐用。

常见的制作方法包括切割、粘接、数控加工等，确保模型表面光滑，没有毛刺或凹凸不平的情况。

5. 测试参数设置：在风洞试验中，需要合理设置测试参数，包括风速、气压、温度等。

测试参数的设置应与实际使用环境相匹配，并符合试验要求。

二、模型制作步骤和技巧1. 设计模型：根据试验需求和设计规范要求，利用计算机辅助设计软件进行模型的三维建模，确保模型的准确性和符合要求。

2. 选择合适材料：根据试验要求和模型设计，选择相应的材料。

常见的风洞模型材料包括铝合金、聚合物、玻璃纤维等。

需要根据具体情况考虑材料的强度、重量和成本等因素。

3. 模型制作：利用数控机床或其他加工设备对模型进行加工。

根据设计要求，通过切割、钻孔、打磨等工艺，将模型制作出来。

制作过程中需要严格按照设计尺寸和比例进行操作，保证模型的精度和准确性。

4. 模型组装：将加工好的零部件进行组装，确保模型的完整性和稳定性。

组装过程中要注意零部件的相互匹配和连接，避免出现松动或失配的情况。

5. 表面处理：对模型表面进行光滑处理，去除毛刺和凹凸不平的部分。

风洞试验方案

风洞试验方案一、引言风洞试验是航空航天、汽车工程、建筑等领域中必不可少的研究手段之一。

通过在风洞中对模型进行气动力测试，可以获取与实际情况相似的数据，从而评估设计方案的可行性和优化设计。

本文将介绍一种风洞试验方案，以期为相关研究提供参考。

二、目标本次风洞试验的主要目标是研究某型飞机机翼在不同飞行速度和攻角下的气动力性能。

通过测量机翼的升力、阻力、升力系数和阻力系数等参数，评估机翼的气动性能，并为后续的飞行器设计提供参考数据。

三、试验设备1. 风洞：采用水平流向风洞，具备可调节风速和风向的功能，以满足不同试验要求。

2. 模型：选择适用于飞机机翼的缩比模型，考虑到兼容性和可重复性，模型尺寸与实际情况保持一定比例。

模型制作材料要求具备良好的刚度和表面光滑度，以保证试验数据的准确性。

3. 数据采集系统：采用高精度的传感器和数据采集设备，能够实时记录模型在不同试验条件下的气动力数据。

同时，确保数据采集系统的准确性和稳定性，以避免数据误差对试验结果的影响。

四、试验步骤1. 模型准备：在试验开始前，对模型进行必要的准备工作，包括清洁模型表面、确认模型的尺寸和重量等，以确保试验的可靠性和重复性。

2. 试验条件设定：根据试验目标，设定不同的飞行速度和攻角组合。

在设定试验条件时，需要考虑模型受风洞流场影响的因素，如风洞尺寸、风洞流场均匀性等。

3. 实施试验：将模型放置在风洞中心位置，根据设定的试验条件进行试验。

在每组试验中，要确保模型的姿态稳定和位置准确，以保证试验数据的准确性。

4. 数据采集：在试验过程中，通过数据采集系统实时记录模型的气动力参数。

同时，应确保数据采集设备的稳定性和准确性，以保证试验数据的可靠性。

5. 数据分析：对采集到的试验数据进行处理和分析，计算升力系数、阻力系数等气动力参数，并绘制相关曲线和图表。

通过对数据的分析，评估模型在不同试验条件下的气动性能。

六、试验安全与注意事项1. 设备安全：确保风洞设备的稳定运行，避免发生故障或安全事故。

风洞施工方案

风洞施工方案1. 引言风洞是一种用于进行气动性能测试和风力工程研究的设备，主要用于模拟真实空气流动情况，尤其是在飞行器设计和空气动力学研究中扮演着重要角色。

本文档将介绍风洞施工方案，包括风洞的设计、施工过程、材料选用和安全措施等。

2. 设计风洞的设计要考虑到以下几个方面：2.1 尺寸风洞的尺寸取决于测试对象的尺寸和测试需求。

通常情况下，风洞的尺寸应能容纳测试对象，并具有足够的空间进行流动分析和测量。

2.2 进口和出口风洞需要设计进口和出口，以确保气流能够顺畅进入和流出。

进口和出口应具有合适的尺寸和形状，以减小气流的扰动，并且要考虑到安全性和便捷性。

2.3 气流管道风洞的气流管道需要具备低阻力和高稳定性的特点。

为了实现这个目标，可以采用光滑内壁的材料，并适当设计管道的曲率和直径。

此外，还需要考虑管道的长度和密封性。

2.4 测量设备风洞应配备适当的测量设备，以便对气流速度、压力、温度等参数进行准确的测量。

测量设备的选择应根据测试需求和预算来确定，并且需要定期校准。

3. 施工过程风洞的施工过程主要包括以下几个步骤：3.1 土建工程风洞的土建工程包括平整地基、打地基、搭建建筑结构等。

建筑结构的稳定性和密封性对于风洞的正常运行非常重要。

3.2 气流管道安装在土建工程完成后，需要安装气流管道。

气流管道的安装要注意避免内部有锐边、死角或突起物，以减小气流的扰动。

3.3 电力供应和控制系统风洞需要稳定的电力供应和控制系统，以确保风洞的安全性和可控性。

电力供应和控制系统的设计和安装要符合相关标准和规范。

3.4 测量设备安装在风洞施工的最后阶段，需要安装和调试测量设备。

测量设备的安装和调试要严格按照制造商的指南进行。

4. 材料选用风洞施工中的材料选用对于风洞的运行和性能有着重要的影响。

以下是一些常用的材料选用建议：4.1 气流管道气流管道可以选择光滑内壁的材料，如不锈钢、铝合金等。

这些材料具有优异的耐腐蚀性和流体动力学特性。

风洞试验技术介绍及应用课件

风洞管道
用于产生和控制气流，通常由坚固、轻质且耐腐蚀的材料制成。
风扇和压缩机
模型台
用于放置和固定试验模型，具备高精度和高稳定性。
提供风洞所需的气流，具有大推力和高效率的特点。
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控制系统
调节气流参数，如速度、方向等，保证试验的准确性和可重复性。
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风洞设备的性能参数
最大气流速度
决定了风洞能模拟的最高风速，是衡量风洞性能的重要指标。
环境监测与评估
通过风洞试验技术监测环境质量，评估环境对人类和生态的影响。
建筑领域应用
建筑风工程
通过风洞试验技术模拟建筑在风力作用下的动态响应和稳定性，优化建筑设计。
建筑环境模拟
模拟建筑内部的环境条件，评估建筑环境的舒适度和能效。
古建筑保护
通过风洞试验技术评估古建筑在风力作用下的安全性，为古建筑的保护提供依据。
评估汽车的空气动力学性能、行驶稳定性等参数，提高汽车的安全性和舒适性。
汽车研发与改进
通过风洞试验技术对汽车进行性能测试和优化，加速新车型的研发和改进。
环境模拟领域应用
气候模拟
模拟气候变化对环境的影响，研究气候变化的规律和趋势。
自然灾害模拟
模拟自然灾害如风、雨、雪等对环境的影响，研究灾害的预防和应对措施。
风洞工作原理
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风洞结构
风洞由收缩段、实验段、风扇和控制系统等组成，能够产生稳定的气流供试验使用。
气流控制
通过调节风扇转速和控制系统，实现对气流速度、方向和压力等参数的控制。
模型安装与测量
试验模型安装在风洞实验段，通过测量仪器测量气流对模型的作用力、压力和温度等参数。

可移动微型低速风洞的设计与试验

可移动微型低速风洞的设计与试验刘海洋;孔丽丽;陈智;宣传忠;宋涛;司志民【摘要】针对大型风洞造价昂贵，开机成本高且实验段风速稳定性较差，对低成本热敏风速传感器、集沙仪、皮托管等设备的测量、检验及标定等工作带来不便等问题，结合风洞设计原理，采用小体积多叶风机及高性能变频调速器，设计了一种能够快速准确地提供稳定风源的低成本可移动微型低速风洞，并通过增加大角度扩散段的方法提高收缩比。

该风洞为圆形闭口低速风洞，总体尺寸长2．63m，入口直径60mm，实验段直径0．12m、长0．3 m，稳定段直径为0．36m、长0．36m；采用铝箔厚0．06mm的六边形蜂窝器和3层阻尼网对气流进行整流，获得相对稳定均匀的流场。

实验表明：该风洞入口风速为0～38．6m／s，实验段风速0～17．6m／s，风速精度达0．2m／s；实验段内部气流均匀性和稳定性较好，中心截面处边界层厚2．26mm，沿气流方向静压梯度小，流场稳定部分占其截面积的70％以上，满足实验设计要求。

%Because the large wind tunnels are expensive, high cost and poor stability of wind speed in experiment sec-tion, it brings inconvenient to measure, inspect and calibrate the low-cost thermal equipment, including wind speed sen-sors, sand samplers, pitot tubes.In this paper, according to the principle of wind tunnel design, a low-cost moveable mini low speed wind tunnel which can quickly and accurately provide air stability has been designed, using small volume and multi-blade centrifugal fan and high-performance variable-frequence governor.At the same time, a large angle dif-fuser has been added to improve the contraction ratio of the wind tunnel.It is a closed circular wind tunnel that is only 2. 63m in length and 60 mm in entrancediameter.Experimental section is 0.12m in diameter, and 0.3m in length.While the length and diameter of steady section are all 0.36m.In order to get a relatively stable and uniform flow field, a hexa-gon cellular whose aluminum foil thickness is only 0 .06 mm and 3 layer damping mesh had been used to improve of air-flow.Experiments show that the range of wind speed at the entrance is 0 ~38.6 m/s, and the wind speed in experimen-tal section can reach 17.6m/s, with the accuracy 0.2 m/s.The uniformity and stability of air flow in experimental sec-tion is preferable, and the thickness of boundary layer is about 2.26 mm.The static pressure gradient in the direction of air flow is small, and the stable part of flow field is more than 70%of the cross-sectional area.This wind tunnel has sat-isfied the requirement of experimental design.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】6页(P244-249)【关键词】微型低速;风洞;收缩比;边界层;稳定流场【作者】刘海洋;孔丽丽;陈智;宣传忠;宋涛;司志民【作者单位】内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018;内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018;内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特 010018【正文语种】中文【中图分类】S237风洞是一种采用动力装置产生和控制均匀气流的管道状试验设备,根据运动的相对性和相似性原理以进行各种类型的空气动力学实验研究。

风蚀风洞排沙器设计与性能试验

风蚀风洞排沙器设计与性能试验冬梅;赵士杰;陈智;孙悦超;侯占峰【摘要】排沙器是利用风洞研究土壤风蚀问题时的重要装置.为此,针对0FDY- 1.2可移动式风蚀风洞设计了排沙器,通过试验确定排沙器最小排沙量为0.53g/s.通过排沙器排沙一致性和排沙稳定性试验得出,其变异系数分别在3.65％～6.68％和3.52％～8.67％的范围内.同时,探索了排沙量在风洞流场内的分布均匀性情况,发现在风洞试验段入口6m风洞中央位置趋于风洞壁面处输沙量有减少的趋势.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2012(034)010【总页数】4页(P135-138)【关键词】土壤风蚀;风蚀风洞;排沙器【作者】冬梅;赵士杰;陈智;孙悦超;侯占峰【作者单位】内蒙古农业大学能源与交通工程学院;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018;内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古包头014109;内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特010018【正文语种】中文【中图分类】S1570 引言目前，对土壤风蚀的研究除了在野外直接观测外，还包括在实验室风洞模拟研究和利用可移动式风蚀风洞在天然地表上进行风蚀测量研究[1-5]。

风洞风与自然风的区别之一是风洞风为净风，而自然风达到一定的风速会携带不同粒径的土壤颗粒，成为挟沙气流。

邹学勇等研究表明，当气流挟带土壤颗粒时，由于颗粒持续而猛烈地冲击地面，对地表的物质结构具有很大破坏力，风蚀强度会急剧增大，与净风相比，可成倍甚至几十倍地增加[6]。

张胜邦等通过风洞模拟实验发现，净风对土壤风蚀作用较小,挟沙风作用下风蚀强烈[7]。

移小勇等的研究结果表明,挟沙风会不同程度地降低土壤地表结构的临界起沙风速,使土壤变得更易风蚀[8]。

芦贵君等通过风洞实验得出，挟沙气流下的风蚀量大于净风条件下的风蚀量[9]。

也有研究者做了挟沙风对农田土壤风蚀影响方面的相关研究[10-13]。

国内外移动式风洞在土壤风蚀试验中的应用

潮，每一次大的发展都更加强化和注重实验研究的
作用。
于发生在小范围内的短暂的风蚀现象，其影响因素
敏感性的研究判断也是难以实现的。直接野外观测
的研究周期较长。１２风蚀过程的实验室风洞模拟研究．
１土壤风蚀研究的基本方法
１１在自然风蚀条件下对风速和风沙的输送规律．
进行野外直接观测
类生存环境构成的威胁日益加大，风蚀研究也越来越受到重视。与此同时，研究者对于快捷、方便、可靠、确的测试手段与设备的需求也更加迫切 …。准自２０世纪３０年代中叶ＢｇｏｄＲＤ创立了ａｎｌ．．风沙物理学以来，风蚀研究经历了几次大的发展浪
ห้องสมุดไป่ตู้
室内风洞实验时，从野外采集土样放到风洞
内，在风洞内模拟自然界的各种风力进行实验研
究。这种方法可以人为控制所需要的实验风速，对于野外观测需要几年才能完成的试验数据，在室内风洞中几个月就可以得出。与农田直接测量方法相比，实验不受气候条件的约束，可以在短时间内获
野外直接观测可以在自然风和天然地表条件
下对实际风蚀状况进行定性和定量的测试研究。具

风洞

风洞风洞作为一种重要的试验工具，在流体力学研究领域发挥着不可替代的作用。

风洞可以模拟不同的空气流动情况，帮助科学家们更好地理解和预测自然界中的各种气流现象。

在本文中，我们将探讨风洞的原理、应用以及对科学研究和工程设计的重要性。

首先，让我们来了解一下风洞的原理。

风洞是一种特殊的设备，它通过使用强风来模拟不同的空气流动情况。

通常，风洞由一条长而窄的隧道组成，由一个强劲的风机产生强大的气流。

当空气经过风洞时，它会遇到模型或实验设备，通过观察实验设备在不同气流条件下的行为，科学家可以得出有关气流特性的重要信息。

风洞的应用非常广泛。

在航空航天领域，风洞被广泛用于飞机和火箭的设计和测试。

科学家们可以在风洞中模拟不同速度和方向的风，观察飞机在各种情况下的气动性能。

这有助于优化飞机的设计，提高其安全性和效率。

在汽车工业中，风洞也被用于测试汽车的气动性能，帮助设计师降低风阻，提高燃油效率。

此外，风洞还在建筑、桥梁和其他工程领域中发挥着重要作用，可以帮助工程师预测结构在强风环境中的表现，从而改进设计方案。

风洞对科学研究和工程设计的重要性不言而喻。

它提供了一种可控的实验环境，使科学家和工程师能够更好地理解和研究各种气流现象。

在没有风洞的情况下，科学家们将很难进行真实可靠的实验，得到准确的数据和结果。

风洞为他们提供了一个模拟真实环境的平台，能够更好地理解和解析气流现象，为相关领域的进一步研究和发展提供重要支持。

除了研究领域，风洞在教育和培训中也起着重要作用。

学生和工程师可以通过在风洞中进行实验，加深对气流现象的理解。

这种实践经验有助于学习者更好地应用理论知识，培养解决问题和创新的能力。

通过实验，学生和工程师们可以更深入地了解气流在不同条件下的行为，提高自身的专业技能水平。

然而，风洞也存在一些局限性。

首先，由于风洞的建造和维护成本较高，它只能被一些大型研究机构和工程公司所使用。

这限制了一些小型实验室和中小型企业的研究和设计能力。

风蚀风洞排沙器设计与性能试验

�张胜邦等通过风洞 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拟
实验发现，净风对土壤风蚀作用较小，挟沙风作用下风蚀强烈［7］ �移小勇等的研究结果表明，挟沙风会不同程度地降低土壤地表结构的临界起沙风速，使土壤［8］变得更易风蚀 �芦贵君等通过风洞实验得出，挟沙气流下的风蚀量大于净风条件下的风蚀量［9］�也有研究者做了挟沙风对农田土壤风蚀影响方面的相关研究［10
［6 ］
1
排沙器的总体结构特征及工作原理
［14］排沙器主要由 6套螺旋式窄外槽轮排沙器部件� 排沙漏斗 � 排沙管及带轮传动系统组成，结构如图
1 所示� 排沙器的沙箱内有 6个螺旋式窄外槽轮，且位置可以轴向调整 ; 每个排沙漏斗分别与排沙管相接，从风洞顶插入风洞内，排沙管离风洞底面的高度可以调整 �
2012 年 10 月
农机化研究
第 10 期
风蚀风洞排沙器设计与性能试验
冬
a b 梅，赵士杰，陈 b c b 智，孙悦超，侯占峰
( 内蒙古农业大学 a.能源与交通工程学院 ; b.机电工程学院，呼和浩特包头摘 014109 ) 要:
1 .排沙器轴收稿日期 : 2012-02-21 1013) ; 内蒙古自然科学基金基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 40 8 6 07 ) 项目 ( 2010 BS0 6 作者简介 : 冬梅 ( 19 79-) ，女 ( 蒙古族 ) ，内蒙古通辽人，讲师，硕士，通讯作者 : 陈 ( E -m a il )l i ang dong me i_ 2007@ 126 .com � 2-) ，智 ( 19 6 男，内蒙古察右前旗人，教授，博士，硕士 ( E -m a i l) ch z6 6 53@ s oh u. com � 生导师， 6 .电源 2.沙箱 3. 螺旋式窄外槽轮 8 .变频器 4 .排沙漏斗 5.排沙管 7 .电源开关图1 F ig .1 9 .电动机 10 .带轮传动

风洞试验技术介绍及应用课件

建筑领域
建筑风工程研究
风洞试验在建筑领域主要用于研究建筑物的风工程性能，如风压、风载等。通过风洞试验，可以评估建筑物的抗风能力，为建筑设计提供依据。
建筑结构优化
风洞试验可以帮助优化建筑物的结构设计，通过改进建筑物的抗风性能，可以提高建筑物的稳定性和安全性。
城市规划与环境影响评估
风洞试验可以模拟建筑物和城市规划对周围环境的影响，用于评估城市规划方案的环境影响和安全性。
动态相似
在风洞试验中，需要保证模型上的气流速度与真实世界中的气流速度成比例关系，以便实现动态相似。
雷诺数相似
雷诺数是一个描述流体流动状态的参数，风洞试验中需要保证模型与真实物体在雷诺数上相似。
03 风洞试验技术分类
低速风洞
主要用于模拟大气边界层内的流动现象。
低速风洞主要用于模拟大气边界层内的流动现象，如飞机、汽车等地面交通工具的空气动力学性能测试。由于低速气流中不存在音障，因此低速风洞的试验速度较低，通常在亚音速范围内。
环境工程领域
气象与气候研究
环境工程设计
灾害预警与防控
风洞试验在环境工程领域可用于研究气象和气候变化对环境的影响。通过模拟不同气候条件下的气流运动，可以研究气候变化对环境的影响和预测未来气候变化趋势。
风洞试验可以为环境工程设计提供依据，如风电场选址、环保设施布局等。通过模拟气流运动和环境因素，可以评估设计方案的有效性和可行性。
现代发展
随着科技的不断进步，风洞试验技术也在不断改进和完善，应用领域也更加广泛。
风洞试验技术的应用领域
航空航天
风洞试验技术在航空航天领域的应用最为广泛，主要用于飞行器的空气动力学性能测试。
汽车工业

基于Fluent的作物留茬防风蚀效应研究

４改进后的优点
４１改进后的喂入辊轴与滚筒采用焊接的形．
式，轴的中问段不用加工，少加工工时。其减４２改进后的喂入辊为焊接件重量大约在２ｇ．ｋ
【］２蒋恩臣，畜牧业机械化（第三版）北京：国，中
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【关键词】土壤风蚀Ｆｅｔ风洞数值模拟ｌｎｕ
引言
中采用Ｆｕｎ软件，用数值分析方法对风洞内ｌｅｔ
流场进行分析，能清楚的看出气流经过留茬地
风蚀是一个全球性的生态环境问题，全世界的土地因风蚀而发生退化、化，占全球土沙约地退化面积的４．６４。我国，漠化的主要形％Ⅲ 在荒
一～～
图３速度矢量
图４Ｙ０５速度等值线＝．ｍ
效果。
积非负。得到如图ｌ示的风洞模型。所４Ｆｕｎ计算及分析ｌｅｔ４１求解器及计算模型．该模拟的雷诺数Ｒ按下式计算：ｅ墨。Ｒ：＿Ｐ

一种移动式大气腐蚀动态模拟装置

专利名称：一种移动式大气腐蚀动态模拟装置专利类型：实用新型专利
发明人：张瑞祥,马晓珑,余俨,胡杨,刘锋,武方杰申请号：CN202122003691.9
申请日：20210824
公开号：CN215640785U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种移动式大气腐蚀动态模拟装置。

所述移动式大气腐蚀动态模拟装置包括底座，所述底座的底侧安装有多个万向轮；试验箱，所述试验箱安装在所述底座的顶侧；隔板，所述隔板安装在所述试验箱内，所述隔板上开设有漏水孔；氙灯，所述氙灯安装在所述试验箱的顶侧内壁上；加热器，所述加热器安装在所述试验箱的一侧内壁上；温湿度传感器，所述温湿度传感器安装在所述试验箱的一侧内壁上；喷淋装置，所述喷淋装置安装在所述试验箱的顶侧，所述喷淋装置的一侧延伸至所述试验箱内；气体混合装置，所述气体混合装置安装在所述底座的一侧。

本实用新型提供的移动式大气腐蚀动态模拟装置具有结构简单、可模拟多种自然环境的优点。

申请人：西安热工研究院有限公司
地址：710000 陕西省西安市碑林区兴庆路136号
国籍：CN
代理机构：北京天盾知识产权代理有限公司
代理人：刘桐
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