上海大有仪器教学小型低速风洞(可根据要求定制)DYK016

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可调低湍流度的低速风洞设计及低雷诺数下微型飞行器机翼绕流控制的数值模拟

上海大学硕士学位论文可调低湍流度的低速风洞设计及低雷诺数下微型飞行器机翼绕流控制的数值模拟姓名：李强申请学位级别：硕士专业：流体力学指导教师：翁培奋;丁珏20060701同一个来源一翼型的拍扑；也不同于旋翼，因拍扑翼是一种三维运动，远远要比旋翼复杂。

由于要实现拍扑十分困难，不论大型还是微型的，目前为止，没有持续的飞行成功的扑翼式飞行器（目前，ｃａｌＴｅｃｈ所设计的扑翼式微型飞行器仅能飞行约４０秒）。

这种飞行器的设计采用仿生学原理，仿效了自然界中很多对象的飞行，如各类虫、鸟等都是利用它们翅膀做拍扑运动的同时产生推力和升力。

如图１．２中左图所示，图中给出的是爱普生公司研制的飞行机器人模型ｉＦＲ－ＩＩ。

这款机器人具有蓝牙无线控制独立飞行功能和“全球最小及最轻的陀螺仪传感器”，另外该机器人还带有一个可以捕获和将空中图像传输到地面监视器中的图像传感器。

这款机器人直径为１３６毫米，高８５毫米，不计电池重８．６克，其一次可以飞行大约３分钟【６】。

图１．１固定翼式ＭＡＶＳ［５】（自左向右，ＡｍＶ曲ｎ∞ｔ公司的‘＂ＢｌａｃｋＷｉｄｏｗ”，Ｍｕ｝的“Ｔｒｏｃｈｏｉｄ＂，佛罗里达大学的柔性机翼微型飞行器）图１－２旋翼式微型飞行器嗍（左）和扑翼式微型飞行科７１（右）微型飞行器与大型飞行器的空气动力学特性有着很大的区别【８】，这主要体现在以下几个方面。

§１．２．Ｉ低雷诺数大型飞行器的雷诺数很大，所受到的空气粘性影响很小，其作用在一般情况下可以忽略，所以大型飞行器凭借机翼升力可以很容易就飞起来；而微型飞行器由于尺寸微小，飞行速度又较低，所以相应的雷诺数也就很小，而且升阻比往往随着Ｒｅ数的降Ｑ，＝Ｇ＝Ｃｌ＝１４４００（ｍ３／ｈ）（４）斜流式风机的选取根据前面已经求得的风机的功率Ⅳ及风机的风量，选择一台合适的标准斜流式风机。

经广泛调研后，确定型号为￥１Ｇ低噪声斜流式风机７．Ｏｓ。

其风量为Ｑ，＝１８０００ｍ３／ｈ，噪声水平为６４ｄＢ，功率为Ｎ＝３．０Ｋｗ，风机内径７００ｍｍ。

上海大有仪器低速实验风洞(可根据要求定制)DYK008

上海大有仪器低速实验风洞（可根据要求定制）型号：DYK008一.主要实验内容1.测压实验：模型表面压力分布。

使用压力传感器，测量模型表面压力；2.测力实验：模型在气流作用下所受某方向的空气动力。

使用普通测力装置测量模型受力；3.使用毕托管和微压计测量风洞收缩段出口流速；4.使用压力计测量风洞试验段内压力；5.测压计测量平板模型压力分布以及附面层发展；6.流态显示：6.1.烟流实验：通过发烟装置形成烟线，对流动状态进行示踪，显示出绕模型的气流流向、涡及分离的状况；6.2.丝线实验：通过贴在模型表面的细小丝线，在气流流过时通过丝线的指向显示流动方向，通过丝线的摆动显示紊流状况。

二.技术指标1.风洞总长5m，实验段长1.2m，内径0.4m（宽）*0.3m（高）；2.风洞各段连接台阶面高度差：＜1mm；3.风洞测压口：试验段内开口平整光滑，无毛刺，局部突出≤0.5mm，测压孔直径1mm；4.流速测量：进口收缩段与试验段连接断面各处流速分布均匀，使用直径≤3mm 的总压管测量空气总压值，管壁面开孔处应安装垫片使得内壁无缝隙；5.实验段最大风速30m/s；6.风机供电为220伏交流电，最大功率3kW，电流15A；7.小车模型：1个，（1：36各类车模，可供选择）；8.圆柱模型：1个，（Φ10-50，用于演示不同堵塞度的流动状态，可供选择）；9.平板模型：1个，（20×20、30×20、30×30、40×40、130×30等，可供选择）；10.NACA0012机翼模型：1个，（弦长80mm）；11.多棱柱模型：1个，（6、8、10、12、16、20、24等，可供选择）；12.风洞设计符合中华人民共和国国家军用标准GJB1179-1991。

参考点动压修正系数：在风洞可用动压范围内，在试验段入口处测量参考点动压修正系数。

绘制修正系数随试验段动压变化图线。

要求在任一动压下重复测量7次，动压修正系数的均方根偏差不大于0.002；13.实验段风速测量使用超声波风速测量仪，测量精度0.1m/s，使用超声波风速测量仪测量进口收缩段与试验段连接断面各处流速，各处流速偏差不超过0.5%；14.风洞结构：风洞安定段、收缩段及扩散段用不锈钢焊接制成，实验段由透明亚克力板制成，支架系统由铝合金型材制成。

低速风洞课程设计

2015/2016学年第一学期低速风洞设计课程名称：工程流体力学课程设计班级：新能源1312 小组成员：指导教师：郭群超老师目录一课程设计目的 (3)二．完成设计任务条件 (3)三、完成的任务 (3)四、具体设计 (3)4.1 实验段 (4)4.2收缩段 (5)4.3稳定段 (6)4.4扩压段 (7)4.5其他部件设计 (10)五．能量比 (11)六．需用功率 (15)七．心得体会 (15)八．参考文献 (16)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、完成设计任务的条件（1）风洞试验段要求：闭口（2）实验段进口截面形状：矩形（3）实验段进口截面尺寸：2.5mX3.0m（4）试验段进口截面最大风速：100m/s（5）收缩段的收缩比：7三、完成的任务（1）低速风洞设计图纸绘制（2）设计说明书：我们组设计的是小型低速风洞（3）风洞设计、研制与实验技术研究方面的综述报告四、具体设计4.1 实验段① 为了使模型处于实验段的均匀流场之中，模型头部至实验段入口应保持一定的距离，以1l 表示。

1l 的大小视实验段入口流场的均匀程度而定。

如实验段直径为0D ，则1l 大致为0.25~0.500D 。

因为后面我们会采用较多层的紊流网，故此处不用取得太大，选择100.35l D =。

② 模型的长度为2l 表示，大约在0.75~1.250D 之间，各类飞机的模型是不相同的。

为了使风洞尽量满足一洞多用，取2l 足够长选择201.25l D =。

③ 模型尾部至扩压段进口也应保持一定距离，以3l 表示，一方面是保证模型的尾流不过多影响扩压段的工作效率，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0.75~1.250D 。

选择300.8l D =④ 12302.4 6.55L l l l D m =++==，满足统计数据中，主要实验低速飞机02.0~2.5L D =的情况。

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。

小型校准风洞的设计及变频调速数据自动采集系统

[ 2]
风洞采用的风机型号为 9- 19- 5 . 6A, 转速 n 为 1 450 r/ min, 全压 1 796 Pa, 风量 1 131 ~ 1 810 m3 / h, 实验消耗功率 1. 1 kW; 通过变频调速可使风机最高转速达 2 200 r/ min, 为获得风洞出口风速 85 m/ s, 配用功率为 4 kW.
第 2期
上海理工大学学报
J. U niversity of Shanghai fo r Science and T echnolog y V ol. 26 No. 2 2004
文章编号 : 1007- 6735( 2004) 02- 0134- 04
小型校准风洞的设计及变频调速数据自动采集系统
Tab. 1 f / Hz 50 40 30 p / Pa 1 660. 32 1 063. 30 589 . 96 0. 27 0. 21 0. 14
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间隔内, 瞬时动压 p i 和平均动压 p 差的绝对值与平均动压之比 , 即
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( 9) 得
#=
i= 1( p / n)
D c = 100 mm ( 5) ( 6)
S 0 / S c = 25
1 !V 2 2
根据实际流动的伯努利方程, 可计算平均压力损失系数 ∀. p0 = 能量损失 1 1 ! V2 !V 2 0 = pc + c + ∀ H 2 2 ∀ H = ( 7) ( 8)
1 1 ! Vc 2 若不考虑空气密度变化 , 则 ∀= ( p 0 - p c ) 1 1 ! V2 - 1 0 + 2 625
Abstract: The design features of a miniature calibration wind tunnel as well as new methods for frequency control & automatic data acquisition are presented. By subsequent probation, the device is proved easy to support entire automatic measurement with high precision and convenient operability. Key words: sm al l si zed wi n d t u n n el ; f requ en cy con versi on tim i n g ; dat a a u tom at ic collect in g

上海大学低湍流度低速风洞及气动设计

ＬｉｇＤＮｕ，ＷＥＧＰｉｅＩａ，ＩＧＪｅＱｎＮｅｆ —ｎ
（ｈｇｓｔｅｏｐｌｄＭｔｅａｃｎｅｈｎｓｈｎｈｉｎｅｉ，ｈｇａ２０７，ｈａＳａ￣ｉｎｔｕｆｐｅａｍｔｓｄＭｃａｉ，ＳａｇａＵｉｒｔＳａｈｉ００２Ｃｉ）ｎＩｉｔＡｉｈｉａｃｖｓｙｎｎ
关键词：湍流；湍流度；洞低变风中图分类号：１．ｖ２１３文献标识码：Ａ
ＡｅｏｎａｉｎｒｃｕａｓｇｆＬｏＶｅｏｉｙｒｄｙｍｃａｄＳｔｕｔｒｌＤｅｉｎｏｗ－ｌｃｔａｄＬｏＴｕｂｕｅｃｉｄＴｕｎｌｎｗ．ｒｌｎｅＷｎｎｅ
维普资讯
第１３卷第２期２Ｏ年４月０７
上海大学学报（自然科学版）
ＪＵＮＬＯＨＮＨＩＮＶＲＩＹ（ＡＵＡＣＥＣ）ＯＲＡＦＳＡＧＡＩＥＳＴＮＴＲＬＳＩＮＥＵ
（上海大学上海市应用数学和力学研究所，海２０７）上００２
摘要：过对国内外现有低湍流风洞进行调研和分析，海大学力学所建造了一座低湍流度低速风洞（下简称通上以
ＳＡＭ０）该风洞具有低湍流度、变湍流度、噪声等几个特色．风洞的设计过程中，其主要部件（括斜流ＩＭ４０．可低在对包式风机、定段、稳收缩段、验段等）行详细的气动计算，出了设计依据．洞建成后，合实验室内先进的测量试进给风结手段，了能满足模型的测压、速、态观测等教学实验外，可以利用该风洞从事航空航天、梁建筑、境污除测流还桥环染、车等工业空气动力学研究工作．汽

【CN109738150A】一种低速回流风洞小风速精度控制方法【专利】

( 19 )中华人民共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910070757 .0
(22)申请日 2019 .01 .25
(71)申请人沈阳航空航天大学地址 110136 辽宁省沈阳市道义经济开发区道义南大街37号
(72)发明人李国文王成军朱建勇张庆营
(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司 21109
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CN 109低速回流风洞小风速精度控制方法
技术领域 [0001] 本发明属于风洞实验技术领域，特别是涉及一种低速回流风洞小风速精度控制方法。
背景技术 [0002] 风洞是一种管道状的实验设备，可以通过人工方式产生和控制气流，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。风洞实验是飞行器研制工作中不可缺少的组成部分，其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。在进行风洞实验时，常将模型或实物固定在风洞中进行反复吹风，通过测控仪器和设备取得实验数据，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。但是，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相似参数进行模拟。此外，风洞试验段的流场品质，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、气流的湍流度等必须符合一定的标准，而实现这些流场品质首要的前提是风洞风速控制精度。 [0003] 根据风洞试验段速度范围的不同，可分为低速风洞(Ma≤0 .3)、亚声速风洞(0 .3≤ Ma≤0 .8)、跨声速风洞(0 .8≤Ma≤1 .4)、超声速风洞(1 .5≤Ma≤5 .0)以及高超声速风洞等。低速风洞又可以分成直流风洞和回流风洞，回流风洞因其功率低、流场性能好，因此被广泛应用。 [0004] 以低速回流风洞为例，速度一般在100m/s以下，目前应用的控制手段主要有变频调速控制和直流调速控制。由于目前变频技术的发展，变频调速在风洞控制中得到广泛应用。低速回流风洞的动力系统风扇由交流异步电动机带动，变频调速通过改变交流异步电动机的输入频率控制电机的转速，从而控制风洞试验段的风速。由于低速回流风洞通过控制异步电动机的转速控制试验段风速，而在0～100m/s的控制范围内，很难满足每个实验风速都能达到精度要求。 [0005] 由于某些实验必须要在小风速下进行，如环境污染方面的灰尘扩散以及烟尘扩散等实验，实验中一般要求风速在1m/s以下，甚至更低。如果只单单的从控制电机转速的角度出发，已经很难满足小风速的控制精度，而有些人呈尝试通过插入更多的阻尼网来增大风洞的损失，以实现改善小风速的控制精度，但实际结果并不理想，该方法无法连续调节风速，并且调节范围有限。 [0006] 传统的低速回流风洞的风速控制部分主要由计算机、采集卡、光电隔离器、变频器、风扇电机、压差传感器、信号调理器、风速传感器及变送器组成，执行过程为输入设定风速值，计算机根据设定风速采用PID算法计算出相应的输出数字信号，再通过D/A数模转换为模拟信号量，直到采集卡发出模拟量电压信号，模拟量电压信号进入光电隔离器，通过光电隔离器把低压信号与高压信号隔离开，避免高压信号进入计算机，而高压信号通过光电

EDE1-5低速风洞介绍

EDE1-5低速风洞介绍
于勤录
【期刊名称】《气象水文海洋仪器》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】@@ 测风仪器的发展,希望能在尺寸更大、风速更高、变化范围更宽的风洞中进行吹风试验.国内气象风洞多在50年代到60年代初建造的,已不能满足这方面日益迫切的要求.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】于勤录
【作者单位】机械工业部长春气象仪器研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P4
【相关文献】
1.基于TSV软件的大型低速风洞8m×6m试验段结构有限元分析 [J], 武亮亮;李婷婷;尹仲夏;梁建亮;陶瑜
2.常规直流式低速风洞的气动设计 [J], 石领先;焦园圆;叶迎春;谷倩倩
3.计量用低速风洞结构参数仿真研究 [J], 梁杰;巨龙;张岳洪;李庆超;翟艳辉;黄亚飞
4.刚性变弯度机翼设计及低速风洞试验研究 [J], 冒森;杨超;谢长川;孟杨
5.低速风洞阵风发生器实验研究与分析 [J], 屈晓力;刘琴;朱博;聂旭涛;王超
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风洞的实验标定

风洞的实验标定
吴晓武;张庆国;王金枝;钱成伟;蔡衍芳
【期刊名称】《山东电力技术》
【年(卷),期】2001(000)001
【摘要】标定实验的结果表明,除气流的稳定性,有效实验段上气流的紊流度、速度均匀性等性能指标符合一般普通风洞的基本要求.本文同时给出了测量的数值结果和相关参数的分布曲线.最后,讨论了影响本实验段气流空气动力特性的因素,也对实验结果的可靠性进行了分析.
【总页数】3页(P8-10)
【作者】吴晓武;张庆国;王金枝;钱成伟;蔡衍芳
【作者单位】250002,山东电力研究院;250002,山东电力研究院;250002,山东电力研究院;250002,山东电力研究院;250021,济南市轻工业学校
【正文语种】中文
【中图分类】TK81
【相关文献】
1.如何使用CFD来确定风洞实验模型的缩尺比例——风洞试验模型设计准则从感性到理性的飞跃 [J], 陈谟
2.在常规小风洞中实现大风洞中的气动力实验 [J], 陈谟;马汉东
3.实验风洞数据与风洞尺寸关联的数值求解 [J], 吴永诚;苗峰;闫幼锋;黎义斌
4.小型低速开口直流式风洞流场标定 [J], 孔文杰; 杜海; 李奇轩; 张琴林; 王燕
5.微型标定风洞风机设计及流固耦合仿真分析 [J], 郝春生;李汇军;张思聪;胡捷
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