小型风洞设计制作及稳定段研究

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小型直流式风力机实验风洞的流场特性研究

尺寸长度为５０ｍ。风洞侧视图如图１０ｒａ所示。
流体力学的研究试验提供所需的流场。风洞实验的主要任务是正确模拟气流流过实物的流态并提供精确的实验数据，为进一步改进设计方案、善被测物体的空改气动力学特性提供可靠的依据。风洞的气流特性好坏
量风洞实验段中气流参数的空间分布，再根据测试的
９０ｍ０ｍ。采用０５Ｈ变频调速，￣０ｚ利用变频器改变电源
频率，而调节电机转速，从电动机带动风机改变风量。第三段为过渡段，是一段空置的气流发展空间，尺寸长
表１图３所示。、
表１不同截面的气流特性
所谓风速均匀性，是指垂直于气流断面的速度空间分布情况。般将该指标描述为：一风洞试验段内不同截面内各个测试点的气流速度与气流平均速度相对偏差的均方根。按照规定保证风速均匀性小于某一给定值，即表示评价实验风洞质量的该项指标达标。
在实验风洞使用前，必须对实验风洞进行性能测试（场校测）帮助研究者较好地了解实验条件，空流，为气动力学实验奠定基础圆流场校测的目的是为了减小。和消除系统误差，确保实验段流场性能。因此，需要测

实验风洞方案的设计

气体在风洞中工作段流动是均匀场，即模拟了自然风场，气体流过“膜”表面，由于粗糙度不同，流场分布也变化，由于设备优良程度不同，对同一膜表面流场分布也变化。通过查阅大量有关风洞实验装置的文献，现设计出了两种实验方案如下：

表1 两种方案性能表

方案阻力压力梯度流速、流场使用方法阻力特性备注

风洞无0 均匀场，稳定

流速

放在流场中间

基本上绝

对值

有阻塞

效应

双纽线传感器有有

流量场，平均

流速

贴在管壁上相对值

无阻塞

效应

两种方案的共同点：

1、都可以无级调速（不允许通过节流装置等改变机械尺寸方法）；

2、都是测量差压（计量标准）；

3、都可以获得低湍流稳定流场；

4、都需要进行温度、湿度、流速分布系数，阻塞系数，干扰系数的修正；

5、两种方案测出结果都是标准状态；

6、结构上有共同点，装置的左边不同，右边大致相同。

针对以上两种方案的自制风洞装置图如下所示：

②紊流网 ⑥工作段

③稳定段 ⑦扩散段

④集气段 ⑧风机

方案 A

① 双纽线式传感器

② 工作段

③ 扩散段

④ 风机

方案 B

图1 风洞装置设计简图

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，

关于风洞

风洞（英语：Wind tunnel）是空气动力学的研究工具。风洞是一种产生人造气流的管道，用于研究空气流经物体所产生的气动效应。风洞除了主要应用于汽车、飞行器、导弹（尤其是巡航导弹、空对空导弹等）设计领域，也适用于建筑物、高速列车、船舰的空气阻力、耐热与抗压试验等。

简介

风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。它不仅在航空和航天工程的研究和发展中起着重要作用，随着工业空气动力学的发展，在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域更是不可或缺的。这种方法，流动条件容易控制，可重要依据是运动的相对性原理。实验时，常将模型或实物固定在风复地、经济地取得实验数据。

为使实验结果准确，实验时的流动必须与实际流动状态相似，即必须满足相似律的要求。但由于风洞尺寸和动力的限制，在一个风洞中同时模拟所有的相似参数是很困难的，通常是按所要研究的课题，选择一些影响最大的参数进行模拟。

此外，风洞实验段的流场品质，如气流速度分布均匀度、平均气流方向偏离风洞轴线的大小、沿风洞轴线方向的压力梯度、截面温度分布的均匀度、气流的湍流度和噪声级等必须符合一定的标准，并定期进行检查测定。

历史

1871年，弗朗西斯〃赫伯特〃韦纳姆和约翰〃布朗宁设计并建造了世界上第一座风洞

1901年，莱特兄弟为研究飞机及得到正确的飞行资料，发明了风洞隧道进行测试[1]。1902年莱特兄弟以风洞隧道的测试与前两架滑翔机的经验，建造第三架滑翔机，为当时最大的双翼滑翔机，并在机尾加装垂直尾翼，以防止转向时发生翻转，并进行了上千次的试飞。而最终在1903年发明了世界上第一架带有动力的载人飞行器——莱特飞行器。

风洞试验方案

一、背景介绍

风洞试验是空气动力学领域中一种重要的试验手段，可以模拟真实的空气流动环境，对飞行器、汽车、建筑等物体的气动性能进行研究。本文档将详细介绍风洞试验方案的设计和实施过程。

二、实验目的

本次试验旨在评估某型飞行器的气动性能，具体目标如下： 1. 测量飞行器在不同风速和迎风角度下的升力和阻力； 2. 研究飞行器在不同风速和迎风角度下的气动特性； 3. 分析飞行器的稳定性和操纵性。

三、实验器材和设备

1.风洞：采用自然通风式低速风洞，具备稳定的进风速度和压力控制功能。

2.测力传感器：用于测量飞行器的升力和阻力。

3.倾斜传感器：用于测量风洞中的迎风角度。

4.数据采集系统：用于采集和记录风洞试验数据。

四、实验方案

1.确定实验参数：

–风速范围：0~30 m/s

–迎风角度范围：-10°~30°

2.准备实验样品：

–安装测力传感器和倾斜传感器于飞行器模型上；

–保证飞行器模型的表面光滑，以减小气动阻力的影响。

3.实验准备：

–打开风洞进风通道，调整通风系统使风洞内风速达到预定值；

–使用校准装置校准测力传感器和倾斜传感器的零点。

4.进行实验：

–设置风速和迎风角度的组合，记录传感器数据；

–重复多次实验，取平均值减小误差。

5.数据分析：

–绘制升力和阻力随风速和迎风角度变化的曲线；

–分析飞行器的气动性能，研究其稳定性和操纵性。

五、安全注意事项

1.在实验过程中，严禁将手指或其他物体伸入风洞中，以免发生意外；

2.实验操作人员应佩戴防护眼镜和手套，确保人身安全；

3.实验设备应进行定期检查和维护，确保其正常运行。

模型(汽车)试验低速风洞设计

汪涌;龚光军

【摘要】风洞试验是进行汽车空气动力学研究的重要手段.文章提出一种低速风洞的设计方法,通过对风洞的结构设计,驱动装置的自动化控制以及风洞内传感器的合

理分布,设计出一个造价低、占地小、试验效果直观的低速小型风洞.

【期刊名称】《安徽职业技术学院学报》

【年(卷),期】2011(010)001

【总页数】3页(P11-13)

【关键词】低速风洞;自动化控制;闭环;传感器

【作者】汪涌;龚光军

【作者单位】安徽职业技术学院,机械工程系,安徽,合肥,230011;安徽职业技术学院,机械工程系,安徽,合肥,230011

【正文语种】中文

【中图分类】U467.1+3

汽车风洞试验是属于汽车试验学范畴,汽车的试验研究可以有效解决汽车开发研究

过程中无法通过理论计算和分析得到有效解决的复杂问题[1]。汽车风洞试验可以

改善汽车空气动力特性的设计,从而可以提高汽车高速性能、降低风阻、节约能源。在汽车专业的教学中,尤其是汽车车身结构设计中,目前常用有限差分法求解以粘性

流理论为基础的纳维-斯托克斯(Navier-Stokers)方程来获得结果[2],虽然可以

CAD/CAM,但是由于汽车形状复杂及其使用条件和气流状态变化的随机性影响,所

以精确建立物理模型和数学模型十分困难,计算结果精度不高。事实上最终的车辆外形设计研究手段主要还是依靠风洞试验。

汽车模型风洞试验是以相似理论为依据[3]。风洞主要由洞体、驱动系统和测量控制系统组成,其可以人工产生和控制气流,以模拟汽车或物体周围气体的流动,并可量度气流对汽车或物体的作用以及观察其物理现象的一种管道状实验设备[4]。全尺寸的汽车风洞虽然试验效果最好,但由于其占地面积大,能耗非常巨大,造价极其昂贵,故无法普及应用。为了更好地服务教学及科研,可以用较小的成本设计出低速、小尺寸风洞,就是模型(汽车)试验低速风洞(以下简称本风洞)。虽然缩小的模型在小风洞中的试验精度不如全尺寸风洞,但是可以满足教学需要,而且通过合理的选择和布置传感器,通过特定的算法(误差修正)仍然可以较准确地对模型的空气动力性能进行定量及定性分析。

风洞实验报告

引言：

风洞实验作为现代科技研究的重要手段之一，广泛应用于航空

航天、汽车工程、建筑结构等领域。本报告将围绕风洞实验的原理、应用以及相关技术展开探讨，旨在加深对风洞实验的理解和

应用。

一、风洞实验的原理

风洞实验是通过利用风洞设备产生流速、温度和压力等环境条件，对模型进行真实环境仿真试验的一种方法。其基本原理是利

用气体流动力学的规律，使得实验模型暴露在所需风速的气流中，从而通过测量模型上的各种力和参数来分析其气动性能。

二、风洞实验的应用领域

1.航空航天领域

风洞实验在航空航天领域有着广泛的应用。通过风洞实验，可

以模拟不同飞行状态下的风载荷，评估飞机、火箭等载体的稳定

性和安全性，在设计和改进新型飞行器时提供可靠的数据支撑。

2.汽车工程领域

风洞实验在汽车工程领域同样具有重要意义。通过对汽车模型在高速风场中的测试，可以优化车身外形设计，降低气动阻力，提高燃油效率。此外，风洞实验还可用于汽车内部气流研究，如车内空调流场、风挡玻璃除雾等。

3.建筑工程领域

在建筑工程领域，风洞实验可以帮助研究风荷载对建筑物结构产生的影响，以提高建筑物的抗风性能。通过模拟真实的气流环境，可以评估建筑物在不同风速下的应力、应变分布情况，为工程设计和结构优化提供依据。

三、风洞实验技术

1.气流控制技术

气流控制技术是风洞实验中必备的关键技术之一。通过对风洞内流场进行合理设计和调整，可以实现不同速度、湍流强度和均匀度的气流条件，以保证实验的准确性和可重复性。

2.试验模型制作技术

试验模型制作技术对于风洞实验的结果具有重要影响。模型的准确度和还原程度直接关系到实验数据的可靠性。现如今，各类先进材料和加工技术的应用，使得模型制作更加精准和高效。

风洞实验报告

一、引言

风洞实验是一种重要的工程实验方法，可以模拟大气中的空气流动情况，用于测试和研究各种物体在气流中的性能和特性。本文将介绍一次针对某飞行器模型的风洞实验，包括实验目的、实验过程、实验结果和结论。

二、实验目的

本次实验的目的是通过风洞实验，对某飞行器模型在不同风速下的气动特性进行测试和分析，为飞行器的设计和改进提供参考依据。具体目标如下：

1. 测试飞行器在不同风速下的升力和阻力变化情况，了解其气动性能；

2. 研究飞行器在不同风速下的稳定性和操纵性，评估其适航性；

3. 分析飞行器在不同风速下的气动力分布，寻找潜在的改进方向。

三、实验过程

1. 实验设备准备：在实验室中搭建风洞装置，包括风洞本体、风速控制系统、数据采集系统等。确保设备正常运行和准确测量。

2. 实验样本制备：根据飞行器模型的设计要求，制作样本并进行必要的校正和调整，确保样本符合实验要求。

3. 实验参数设置：根据实验目的，确定实验参数，包括风速范围、采样频率、测量点位置等。

4. 实验数据采集：将样本放置在风洞中，通过数据采集系统记录风速、升力、阻力、气动力矩等数据，并实时监测飞行器的姿态。

5. 数据处理与分析：对采集到的数据进行处理和分析，得出实验结果，并与理

论计算结果进行对比。

四、实验结果

1. 升力和阻力变化曲线：通过实验数据的分析，得到了飞行器在不同风速下的

升力和阻力变化曲线。结果显示，在低速风洞实验中，飞行器的升力随着风速

的增加而线性增加，而阻力则呈指数增加。在高速风洞实验中，升力和阻力的

增长趋势逐渐趋于平缓。

环境风洞结构设计要点研究

242

研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践

中国设备工程 2024.04（下）

环境风洞是一种性能复杂的大型特种实验设备，主要用于试验件高空飞行环境影响及试验件结冰防护问题研究，是保证试验件在高空飞行状态的飞行安全，是飞行器研制、结冰适航审定的重要地面试验设备。西方国家对环境风洞的研究开始较早，其中最著名的是NASA Lewis 大型风洞。与国外相比，我国环境风洞技术比较落后，有关环境风洞试验技术的研究起步较晚，因此研究意义重大。

环境风洞由于试验环境特殊，需着重考虑对其中系统部件的保护。熊建军研究了动力系统电机和桨叶的低温保护问题。孙志国和刘森云研究了导流片对环境风洞气流品质的影响。刘中臣对环境风洞绝热系统进行研究，设计出一种硬泡聚氨酯风洞绝热系统，有效实现了结冰风洞的保温绝热功能，保证了结冰风洞内部试验环境的稳定性。环境风洞的结构设计难点主要在于温度环境和压力环境对风洞结构的影响。在结构环境风洞结构设计要点研究

郭晓东

（中航工程集成设备有限公司，北京 102206）

摘要：本文通过对环境风洞整体结构和风洞试验要求进行研究，分别分析了温度环境和压力环境对风洞结构的影响，确定了环境风

洞结构设计过程中关键点。通过对环境风洞结构设计关键点进行总结，得出了环境风洞结构设计要点，保证了环境风洞设计的有效性。

关键词：环境风洞；结构设计；风洞试验；风洞建设

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2024）04（下）-0242-03

设计过程中，环境风洞结构需在满足风洞试验要求的基础上，承载温度应力和气体压力，保证风洞结构的稳定性和安全性。1 环境风洞主要结构

小型校准风洞的设计及变频调速数据自动采集系统

第2期
赛庆毅等 : 小型校准风洞的设计及变频调速数据自动采集系统
135
尺寸都小于 10 mm, 采用网眼的尺寸均不大于 10 mm, 因网层数较多会引起太大的流动损失, 故采用一层整流网 . 整流网后设置一个长度约为当地直径 1/ 2 的稳定段 , 然后进入收缩段 , 收缩段为维托辛斯基曲线
Design of miniature calibration wind tunnel and frequency varying data automatic acquisition system
SAI Qing y i, YIN Zhong min, WANG Xin ( College of Pow er En gin eer ing , Univ er sity of Sha ngha i f or Science a nd T echn ology , Shan gha i 200093 , Chin a )
由于稳压段流量与收敛器出口流量相等, 即 V 0 S 0 = V cS c 式中 V 0 ! ! ! 稳压段流速 S 0 ! ! ! 稳压段截面积 V c ! ! ! 收敛器出口段流速 S c ! ! ! 收敛器出口段面积稳压段与收敛器出口段截面直径分别为 D 0 = 500 mm, 则 V 0 / V c = 0. 04 p =
第 2期
上海理工大学学报

风洞设计

低速风洞气动特性设计（2）

一、课程设计目的

综合运用在流体力学实验技术和其它课程中所学习的知识，完成简化了的低速风洞气动特性设计项目，达到培养和提高独立完成设计工作的能力。

二、课程设计要求

能正确运用有关学科的基本理论解决工程实际问题。图纸符合规范，清楚，整洁。设计说明书中文字、数字和插图表达清晰正确。设计中对工艺性、经济性作了考虑。工作态度认真负责，按时、独立完成指定的设计任务。

三、设计风洞任务要求 1) 风洞实验段要求：开口

2) 实验段进口截面形状：椭圆形 3) 实验段进口截面尺寸：1.5m

4) 实验段进口截面最大风速：50m/s 5) 收缩段的收缩比：5

四、风洞设计说明书

根据实验段进口截面尺寸判断：我们小组所设计风洞为小型风洞

1、实验段设计

实验段是整个风洞的中心，模型装在此处进行实验。衡量风洞气动力设计及施工的质量主要从两方面来看：实验段气流的流场品质；风洞工作的效率。实验段的气流品质是风洞各部分工作的集中体现。

实验段截面形状选择

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，因而可以减少风洞的驱动功率。实验段截面形状有圆形、方形、八角形、椭圆形及长方形等。

在相似的稳定段情况和相同的收缩比下，椭圆形截面的气流最为均匀，即均匀区所占的比例最大，圆形次之，长方形再次之；从洞壁干扰的情况来看，对于相同的模型展长洞宽比，椭圆形的升力干扰最小，长方形次之，圆形再次之。

因此，我们所设计实验段椭圆形截面有流场均匀、气流品质好、洞壁干扰小的优点。但，从施工和安装来讲，椭圆形不方便，这也是弊端所在。

实验8：风洞实验段速度和压力测定

试验八：风洞试验段速度和压力测定

一、试验目的

测定一座风洞试验段的速度和压力。

二、试验仪器与设施

1.直流式下吹低速风洞，稳定段界面50OmlnX 200Innb出口矩形界面50Onlnl ×200mmO最高

出口流速W40m∕s.

2.皮托管，修正系数k (已知修正系数)，排管压力计，其修正系数为L

工作液为酒精，比重取0.8,斜角为30°。

三、试验标定原理

风洞试验中，试验段的来流速度是一基本流淌参

数，必需给出。开口风洞中，一般用风洞出口截面中心位置处的一「

流速指示来流速度。依据不行压缩伯努'

利方程：出灯西

皮托管

P÷-pV2=Z> ⑴@ V = JkZAP(2)

其中：AP为皮托管测得的总压p。与静压P之差,

稳定段出口截面—1

~~~∖

3 1：开口风洞试验段

为风洞试验段动压。可以

由排管压力计读出，k为皮托管标定系数, 风洞试验段的工作压力和速度。

图2：皮托管结构示意图

四、试验操作步骤Q为工况下气体密度。由此可以得出

Waml吧______ )^everS,p equally

A _________ ^/spaced circumference)

/ ------------------------ --

Stagnation point

图3：皮托管测速示意图

1.试验前制定试验步骤，确定数据处理的方法。

2 .在老师指导下把皮托管安装在低速风洞试验段内，皮托管总压孔应对准来流

方向，不要偏斜。

3 .用导管连接皮托管和排管压力计，留意检查导管，不得有破漏或堵塞。留意斜

管压力计的初始读数。

4 .启动风洞，调整风洞变频器频率（不小于IOHZ为宜），纪录排管压力计的读数。

简易风洞装置的设计

本设计主要通过MSP430单片机控制直流风机完成简易风洞实验装置。该装置用小球模拟飞行器，通过红外对管阵列采集光强信息检测小球在圆管中的位置，由单片机产生PWM信号控制直流风机的转速，使小球维持在设定的高度和状态，由12864液晶显示小球的高度及维持状态的时间，实现小球在简易风洞中的位置控制。

标签：风洞MSP430 PWM

一、引言

风洞实验室，是指以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备[1]。该实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分，一款新的飞行器成功推出必须通过风洞实验。由于风洞的控制性佳，可重复性高，所以风洞实验不仅应用于航空航天工程，而且在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域也广泛地应用。

2015年，在学校的职业生涯规划课中，我有幸参观了西南交通大学的XNJD-3风洞并体验了风洞的神奇效果，为此，我一直念念不忘自己设计一个简易的风洞装置。终于在暑假期间，在老师的指导下，网上购买器材和元件，搭建并编程制作了一个简易风洞装置。

二、系统设计与实现

1.方案设计

风洞装置由圆管、连接部与直流风机构成，如图2.1所示。风洞竖直放置，内径大约4.5cm且内壁透明平滑，小球可以在其中上下运动；管体外壁标有A、B、C、D标志线，BC段有1cm间隔的短标志线；风机在风洞的底部，上面有防止小球落入的格栅。测试人员通过键盘输入小球的位置信息，调节风机的转速，实现小球在风洞中的位置控制。

实用直流式低速风洞的研究

文献标识码：Ａ中图分类号：１．Ｖ２１７
风洞是以人造风代替自然风进行空气动力学实验的重要设备．从我国１０９３年出现第一架飞机以来，有的飞行器在研制过程中的性能测定都所
是在风洞中进行的．随着科学技术的发展，空气动力学在非航空航天领域的应用越来越广泛。各如种交通工具的气动力特性、风林、防防沙林及体育
摘要：介绍了一种具有推广价值的实用直流式风洞的结构设计，以及模拟实验中性能参数的直接测定与间接计算方法．此直流式低速小型风洞可用于风轮及叶片的模拟实验．采取的设计、制作方法与过程对低速风洞的推广使用，有实际意义．具关键词：直流式风洞；直接测定方法；能参数性
压缩流体）的需求１益提高，３以用于及时掌握各
种风力机械的性能，提高设计水平．我国目前建立的风洞大多分布在有关航空航Βιβλιοθήκη Baidu 天领域各部门，多数为修建费用昂贵的较大型且
形制作困难，形状难以保证，方形最易制作．综合以上因素及制作条件和技术要求，将风洞的稳定

风洞试验技术介绍及应用

风洞试验技术介绍及应用
一、风洞简介
什么是风洞风洞是指一个按一定要求设计的、具有动力装置的、用于
各种气动力试验的可控气流管道系统。风洞的分类
1. 按流动方式分：闭口回流式风洞和开口直流式风洞 2. 按风速大小分：低速风洞，高速风洞和高超声速风洞 3. 按风洞试验段的构造分：封闭式风洞和敞开式风洞 4. 按风洞的功能分：航空风洞，建筑风洞，
度，顺风向功率谱常采用Karman谱
nSu (n)
2 u
4n* 1 70.8n*2
5/6
➢湍流积分尺度：描述气流中各种旋涡沿某一方向的平均尺度，顺风向湍流积分尺度介于
100～300m，随高度增大而增大
Lx
100
Z 30
0.5
大气边界层流场模拟
大气边界层流场的被动模拟技术
➢利用格栅、尖劈和粗糙元等被动紊流发生装置形成所需模拟紊流
国内近年兴建的边界层建筑风洞：湖南大学(2004), 长安大学(2004), 大连理工大学(2006), 中国建科院 (2007), 西南交通大学(2007), 哈尔滨工业大学(2008), 石家庄铁道大学 (2009)，浙江大学(2010)
中国建科院直流式边界层风洞
长安大学回流式边界层风洞
ZD-1边界层风洞－简介
天平测力技术
ZD-1风洞精密仪器介绍
热线风速仪
品牌：DANTEC 出产地：丹麦量程：0.5～60m/s 精度：±1.5%或±0.02m/s 采样频率：10kHz 通道数：4通道购置时间：2010.9

风洞设计

低速风洞内气流速度较低，可按不可压缩流动来设计计算，设计的主要问题是合理组合收缩比与整流装置，使风洞具有高的能量比，低的湍流度，低的造价；设计高效率的风扇装置；设计没有气流分离的的收缩曲线以保证流动品质。可遵循现有的性能良好的风洞所建立的准则进行设计。

相似准则：

一个在静止空气中运动的物体或者在气流中保持静止的物体，其受到的空气动力R 取决于一系列有关气流与物体的参数，即

R=f （L 、v 、ρ、h 、α、β、E 、n s 、m 、P 、μ、2

v 、Cp 、Cv 、λ、V ）

L ——物体的特性长度（m ）

V ——物体的运动速度（m/s ）

ρ——空气的密度（kg/m 3）

h ——物体表面粗燥度的特性尺寸（m ）

α——运动的迎角（°）

β——运动的偏航角（°） E ——模型的体积弹性系数，V V p E /∆=

（Pa ）

n s ——运动部件的频率或转数（1/s ）

m ——物体单位长度的质量（kg/m ）

P ——空气的压力（Pa ）

μ——空气的粘性系数（Pa ∙s ）

2v ——空气平均脉动速度的平方（m 2/s 2）

Cp ——空气的定压比热（J/（kg ∙K ））

Cv ——空气的定容比热（J/（kg ∙K ））

λ——空气的热传导系数（W/（kg ∙K ））

V ——物体体积（m 3）

以上影响气动力的参数共15个，根据量纲理论，由于这15个参数的单位中包括4个基

本单位，则气动力系数C R （

2221L v R C R ρ-=

）将取决于12个无量纲参数，这些无量纲

参数就称为相似准则。 )k e a m a (2P F R M S L C F C R 、、、、、、、、、、、ερβ∆=