风洞试验条件

国家科学技术进步奖三等奖（1995年）

获奖编号：1995-J-07-3-003

NF-3低速翼型风洞研制

主要完成人：

乔志德、郗忠祥、尹迪义、苏耀西、周瑞兴

主要完成单位：

西北工业大学

项目简介：

NF-3低速翼型风洞是按照满足军，民用高性能翼型发展的需要建成的我国和亚洲最大低翼型风洞，属航空，航天科学技术领域。构成机翼的翼型对飞机的性能有很大影响，翼型技术是外国向我国航空工业实行技术封锁的高技术项目之一，因此，要自行研制飞机，必须研究发展我国的先进翼型。NF-3风洞是发展先进翼型所必须的试验设备，它的建成填补了我国低速，高雷诺数和低紊流度风洞实验设备的空白，是我国航空工业完成的一项重要基础建设。NF-3风洞是国内和亚洲同类风洞中雷诺数最高（R>700万）的低速翼型风洞；其紊流度低于国内同类风洞，达到了国外同类风洞的先进指标；测控系统实现了计算机自动控制和数据实时处理；具有二元，三元和螺旋桨三个实验段，其流场品质和风洞测量精度均已达到国军标要求，翼型实验与国外实验结果吻合。建成以来，已进行过航空，航海等工业部门10个单位18个模型的风洞实验，发展了低噪声先进翼型系列，实验结果已用于飞机，船舶，建筑等工程设计，为上述军，民产品的及时定型投产做出了贡献。

我国建成亚洲最大增压连续式高速翼型风洞

发布时间：2003-10-8

消息（16：00新闻）风洞主要用于测试飞机的外型设计是否合理，我国自行研制的亚洲最大增压连续式高速翼型风洞，今天在西北工业大学进行了首次通气实验。

随着现场总指挥的一声令下，开始了风洞的首次通气运行。压缩机以每分钟1900转的速度将达到实验要求的气流送入风洞的实验段内。工作人员则通过计

算机对风洞内的风速、空气压力、温度等进行监测控制。

流体力学学科概述

流体力学学科源于航空学院的原53专业，1970年哈尔滨军事工程学院空军工程系并入后，学科力量进一步增强。从1956年开始招收研究生，1981年成为我国首批博士、硕士学位授权点，1985年设立博士后流动站，1996年获力学一级学科学位授予权，1998年批准为长江特聘教授设岗学科。1992年原国防科工委在本学科设立“翼型、叶栅空气动力学”国防科技重点实验室，1995年原航空工业总公司又成立了“航空气动力数值模拟”重点实验室，2007年进入国家重点学科的培育计划，学科依托的“翼型叶栅空气动力学国防重点实验室”2008年顺利通过评估。师资强大，拥有教育部长江学者2人，长江学者特聘讲座教授1人，教育部新世纪优秀人才2人。目前我院流体力学学科主要包括4个研究方向：理论与设计空气动力学研究、实验空气动力学研究、流固耦合、气动声学等交叉学科研究、新概念飞行器流体力学问题研究等方向。在空气动力学试验方面，我校是中国高校中风洞试验设备最全的大学，现在仍然保存着中国第一座风洞。1992年研制成功低湍流度风洞，其湍流度达到0.02％的世界先进水平，获得了国家科技进步二等奖；1995年建成的亚洲最大的低速翼型风洞，获得了国家科技进步三等奖；利用国家“211工程”和“985工程”项目建设的国内第一座连续式高速增压风洞，试验雷诺数达到15×106，为国家大型飞机工程研制提供了重要的基础设施。

该学科依托“翼型、叶栅空气动力学国防重点实验室”，突出翼型、机翼与新概念飞行器布局设计主要特色，建立了包括理论分析、数值模拟、高速/低速风洞实验在内的综合研究软硬件环境。学科建设注重前沿性、创新性，在设计空气动力学、流固耦合力学、流动控制技术等重点研究方向上，形成了日趋完善的分析、评估与验证完整体系。

主要研究方向简介如下：

☆设计空气动力学研究

流体力学学科的重点与特色研究方向，逐步建成了一套翼型、机翼与新概念布局设计的数值模拟与实验研究体系，所设计的翼型达到国内领先水平。完成的先进翼型和机翼设计技术研究课题，获国防科工委科技进步一等奖。该项目在国

内首次系统地研究发展了一套基于CFD技术的翼型气动分析与设计方法，创新性地提出和发展了若干新的翼型设计思想，并运用此设计思想设计了一批用于飞机、直升机、水下螺旋桨、空气螺旋桨和风机的高性能新型翼型。

☆ 流固耦合力学研究

为了应对航空航天领域中面临的非线性流固耦合问题，发展了以气动弹性为重点的流固耦合数值模拟研究体系。将基础研究、应用基础研究与解决型号设计问题相结合，开展了多层次的非线性流固耦合研究，解决了目前飞行器设计中无法解决、很难解决或解决不好的非线性气动弹性技术难题，形成了考虑弹性变形条件下的飞行器气动特性分析与设计能力。

☆ 流动控制技术研究

通过数值模拟与风洞实验研究，在非定常分离流动特性、涡的稳定性机理与

控制等方面获得了许多具有创新性的理论成果。

☆ 实验流体力学研究

流体力学学科依托“翼型、叶栅空气动力学国防重点实验室”，建有国内最大的低速翼型风洞与国内第一座连续增压高速翼型风洞，以及数座其他类型风洞在我国空气动力学学术研究和型号研制当中发挥了重要作用。开展了新设计概念和设计方法的风洞实验验证研究，如新布局研究和等离子隐身、减阻研究等；拥有激光测速仪、红外热像仪、热线、热膜风速仪等先进仪器，开展了复杂流动测

试和流动机理的研究；拥有动态测压、测力等非定常测试技术。

西北工业大学流体力学系主任高超：这个风洞能够逼真地模拟出飞机在高空中飞行的受力情况。大大提高我国风洞实验能力。

专家介绍，这座连续式增压高速翼型风洞可以长时间连续运行，从而进行我国以前难以进行的飞机的高速动态风洞实验，下一步还将进行风洞的标定参数测

量和标准模型测量。