低速风洞及其试验原理介绍
风洞实验应用的是什么原理
风洞实验应用的是什么原理1. 引言风洞实验是一种非常重要的实验手段，广泛应用于航空、汽车工程、建筑等领域。
通过模拟真实环境，在实验室中进行气流的模拟，可以帮助工程师们研究空气动力学问题，并优化设计，提高产品性能。
在进行风洞实验时，我们需要了解风洞实验应用的基本原理。
2. 风洞的基本原理风洞实验的基本原理就是通过空气流动来模拟实际的气流场。
风洞是一个由细长的结构组成的容器，内部建造有与外部环境接触的入口和出口。
通过控制入口处的风速和流量，可以模拟各种不同的实际气流条件。
3. 风速控制原理风洞中的风速控制是风洞实验中最重要的一部分。
通过调整入口处的风速，可以模拟不同的空气风速条件，以满足不同的实验要求。
主要的风速控制原理包括下面几种：•风扇控制原理：通过调整风扇的转速，控制空气流动的速度。
可以通过调整电机的电流或电压来改变风扇的转速，从而控制风速。
•蜗轮蜗杆控制原理：通过调整蜗轮蜗杆传动的速度比例，来控制空气流动的速度。
•变频器控制原理：通过调节变频器的输出频率，控制驱动风机的电机转速，从而控制风速。
4. 流场模拟原理风洞实验不仅要求模拟空气的流速，还需要模拟真实的气流场。
通过合理的设计和布置风洞内部的结构，可以使空气在风洞内产生平稳的流动，并尽可能地接近实际气流场。
以下是常用的流场模拟原理：•入流条件仿真：通过设置合适的进口边界条件，使得入流的速度和流场分布与实际情况相符。
•出流条件仿真：通过设置合适的出口边界条件，使得出流的条件与实际情况相符。
•增加障碍物：在风洞内部设置相应的障碍物，以模拟实际场景中的建筑、车辆等物体对空气流动的影响。
5. 实验数据采集原理风洞实验的另一个重要方面是实验数据的采集与记录。
在风洞实验中，我们需要采集各种参数，如气流速度、压力分布、升力和阻力等相关数据。
以下是常用的实验数据采集原理：•压力传感器：用于测量风洞壁面的压力分布。
通过将压力传感器安装在风洞内部的壁面上，可以测量不同位置的压力值。
小型风洞实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景与目的随着现代工业和航空技术的发展，对空气动力学特性的研究日益重要。
风洞实验作为一种重要的空气动力学研究方法，能够有效地模拟真实飞行器或其他物体在空气中的运动状态。
本实验旨在通过小型风洞实验，研究特定模型在不同风速和攻角下的空气动力学特性，为后续设计优化提供数据支持。
二、实验原理与设备1. 实验原理：风洞实验基于流动相似原理，通过模拟实际飞行器或其他物体在空气中的运动状态，研究其空气动力学特性。
实验过程中，通过控制风速、攻角等参数，观察模型在不同工况下的运动状态，分析其空气动力学特性。
2. 实验设备：- 小型风洞：用于产生均匀气流，模拟实际飞行器或其他物体在空气中的运动状态。
- 模型：根据实验需求设计，用于模拟真实飞行器或其他物体。
- 数据采集系统：用于实时采集实验数据，包括风速、攻角、模型姿态等。
- 计算机软件：用于数据处理和分析。
三、实验过程1. 实验准备：根据实验需求，设计模型并加工制作。
安装数据采集系统，调试风洞设备。
2. 实验步骤：- 调整风洞风速，使模型处于预定攻角。
- 记录风速、攻角、模型姿态等数据。
- 改变攻角，重复上述步骤。
- 分析实验数据，得出结论。
3. 实验数据：实验过程中，记录了风速、攻角、模型姿态等数据，并对数据进行整理和分析。
四、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，得到了模型在不同风速和攻角下的空气动力学特性数据。
2. 数据分析：- 随着风速的增加，模型的升力系数和阻力系数逐渐增大。
- 随着攻角的增加，模型的升力系数逐渐增大，阻力系数逐渐减小。
- 在特定风速和攻角下，模型具有最佳空气动力学特性。
五、结论与讨论1. 结论：通过小型风洞实验，研究了特定模型在不同风速和攻角下的空气动力学特性，为后续设计优化提供了数据支持。
2. 讨论：- 实验结果表明，模型在特定风速和攻角下具有最佳空气动力学特性，有利于提高飞行器的性能。
- 实验过程中，风速和攻角对模型的空气动力学特性有显著影响。
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。
客机模型风洞实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在研究某型号客机模型在风洞中的气动特性，包括升力、阻力、俯仰力矩、滚转力矩和偏航力矩等。
通过实验数据，评估客机模型的空气动力学性能，为后续的飞机设计提供理论依据。
二、实验设备1. 风洞：T-128号风洞，具备0.96马赫的试验速度，雷诺数在3.5-5百万之间。
2. 客机模型：按照实际尺寸1:1比例制作，材料为轻质合金。
3. 测量系统：包括压力传感器、力矩传感器、角度传感器等。
4. 数据采集与处理系统：用于实时采集实验数据并进行处理。
三、实验方案1. 客机模型在风洞中固定，调整角度和姿态，使模型处于水平状态。
2. 通过调整风洞的风速，模拟不同飞行状态下的气流情况。
3. 在不同风速下，测量客机模型的升力、阻力、俯仰力矩、滚转力矩和偏航力矩等参数。
4. 利用液晶视频测量法，对机翼变形进行扰流显像研究。
四、实验结果与分析1. 升力与阻力实验结果表明，客机模型在0.96马赫的速度下，升力系数随攻角增大而增大，阻力系数随攻角增大而减小。
在攻角为15°时，升力系数达到最大值，阻力系数达到最小值。
这与理论分析相符。
2. 俯仰力矩实验结果表明，客机模型的俯仰力矩系数随攻角增大而增大。
在攻角为15°时，俯仰力矩系数达到最大值。
这与理论分析相符。
3. 滚转力矩实验结果表明，客机模型的滚转力矩系数随攻角增大而增大。
在攻角为15°时，滚转力矩系数达到最大值。
这与理论分析相符。
4. 偏航力矩实验结果表明，客机模型的偏航力矩系数随攻角增大而增大。
在攻角为15°时，偏航力矩系数达到最大值。
这与理论分析相符。
5. 机翼变形通过液晶视频测量法，对机翼变形进行扰流显像研究。
结果表明，在攻角为15°时，机翼变形较小，气动性能较好。
五、结论1. 客机模型在0.96马赫的速度下，具有良好的气动性能，升力系数、俯仰力矩系数、滚转力矩系数和偏航力矩系数均达到较优值。
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。
600低速风洞说明书
DHS—600×600/1050×1050—Ⅲ型环形低速风洞使 用 说 明 书重 庆 蓝 天 仪 器 有 限 公 司目 录1、 概述––––––––––––––––––––––––––22、 结构及工作原理–––––––––––––––––––––23、 主要技术参数––––––––––––––––––––––44、 特点––––––––––––––––––––––––––45、 操作––––––––––––––––––––––––––46、 供货成套性–––––––––––––––––––––––51、 概述风洞是能人工产生和控制气流以模拟物体周围气体的流动, 用于各种测风仪器的检定以及进行空气动力学实验的一种管道壮实验设备。
2、 结构及工作原理1、结构风洞结构见图:DHS—600×600/1050×1050—Ⅲ型风洞外形尺寸为12.4 m×4.3 m×2.5m。
2、工作原理风机产生的气流通过第二回流段，第三拐角段，第三回流段，第四拐角段，稳定段，第一收缩段，第一工作段，第二收缩段，第二工作段，扩压段，第一拐角段，第一回流段，第二拐角段后进入风机进口，完成一个循环过程，气流在洞体内作循环运动。
风机采用轴流式风机，由变频器控制三相交流电机转速，从而达到工作段所需的不同风速。
三、主要技术参数 １、工作段尺寸 a、第一工作段尺寸：1050mm×1050mm（八角形）；b、第二工作段尺寸：600mm×600mm（八角形）。
２、工作段流速范围：0.20～40m/s。
a、第一工作段流速范围：0.20～15m/s;b、第二工作段流速范围：1.0～40m/s。
3、工作段流速均匀性相对标准偏差:≤1.0﹪。
4、工作段流速稳定性相对偏差:≤0.5﹪。
5、紊流度: ≤0.5﹪。
6、气流偏角: ≤1°。
7、噪声:﹤85dB。
四、特点1、由于气流在封闭的环形管道内做循环运动，试验段流场不受外界干扰，对环境无较高要求，试验时不必关闭门窗，工作人员可自由走动。
SHFD低速风洞全机测力实验报告解析
飞行器设计与工程专业综合实验SHFD低速风洞全机模型气动力和力矩测量试验报告院系：专业：飞行器设计与工程班级：学号：姓名：风洞试验任务书姓名：班级：2 学号：指导教师：完成日期：2015年9月20日实验小组：第二组组长：（学号：）小组成员：摘要本次试验采用SHFD低速闭口回流风洞对DBM-01标准模型在不同迎角及侧滑角下受升力，阻力，侧力，俯仰力矩，滚转力矩，偏航力矩变化情况进行了测量，对SHFD低速风洞进行了详细的介绍，包括风洞的动力系统、控制和数据采集系统等。
最后根据模型所受各力随迎角变化情况应用tecplot 软件绘制出Cy-α，Cy-Cx，Mz-Cy，Cz-β，Mx-β，My-β曲线。
关键词 DBM-01标模测力实验 SHED风洞 tecplot目录第一章实验名称与要求 (1)1.1 实验名称 (1)1.2 实验要求 (1)第二章实验设备 (1)2.1风洞主要几何参数 (1)2.2流场主要技术指标 (2)2.3 控制与数据采集系统 (2)2.4 风洞动力系统 (2)2.5 DBM-01标准模型 (2)第三章风洞实验原理 (4)3.1相对性原理和相似准则 (4)3.2主要测量过程 (4)第四章实验方法及步骤 (6)4.1 了解风洞组成及开车程序 (6)4.2 制定试验计划 (6)4.3 模型及天平准备 (6)4.4实验步骤 (8)第五章实验数据处理与分析 (9)5.1干扰修正计算 (9)5.2实验结果分析 (11)结论 (21)参考文献 (22)第一章实验名称与要求1.1 实验名称全机模型气动力和力矩测量1.2 实验要求通过低速风洞常规测力试验，深化对空气动力学理论的理解，初步掌握空气动力低速风洞试验技术：常规测力实验设备的使用，了解使用工业控制机对风洞风速和模型姿态角控制和信号采集及处理的基本方法。
了解风洞试验数据的修正和处理方法，熟悉低速风洞标模的气动力特性规律和分析方法，初步掌握实验数据曲线的绘制软件的应用，为飞行器设计和空气动力学深入研究奠定。
实验流体力学-4.风洞
例如，当汽车速度达到180km/h时，空气阻力可占总 阻力的1/3。对小汽车模型进行风洞试验，合理修形。 可使气动阻力减小75%。对建筑物模型进行风载荷 试验，从根本上改变了传统的设计方法和规范，大 型建筑物如大桥、电视塔、大型水坝、高层建筑群 等，己规定必须要进行风洞试验，而且模型必须模 拟实物的刚度 (即弹性模型)，测量"风振特性"。这 方面已有教训。1940年，美国塔科马(Tacoma)大桥， 一座大型钢索吊桥，因为并不很大的风载荷，导致 桥体强迫振动和共振，引起断塌，因而受到学界广 泛重视。对于大型工厂、矿山群，也要做成模型， 在风洞中进行防止污染和扩散的试验。
3.1 风洞的发展
世界上最早的风洞是1871年英国Wenhan在格 林威治建造的（45.7×45.7cm，长3.05m）； 美国的莱特兄弟 (O.Wright和W.wright)于 1901年制造了试验段0.56米2，风速12m/s的 风洞，从而于1903年发明了世界上第一架实 用的飞机。风洞的大量出现是在20世纪中叶。
第三章 风 洞 （Wind Tunnel）
在实验室内进行模型试验，必须创 造一个可调节的均匀气流场。而风洞就 是产生这个均匀气流场的气动设备。实 质上是一个特殊设计的管道。 本章主要介绍低速风洞、超音速风 洞、跨音速风洞的基本工作原理和气流 特点。
主要内容
风洞的发展 风洞试验模拟的不足及其修正 风洞类别 低速风洞 超音速风洞 跨音速风洞 风洞发展动向
（2）支架干扰
风洞试验中，需要用支架把模型支撑在气流 中。支架的存在，产生对模型流场的干扰， 称为支架干扰。虽然可以通过试验方法修正 支架的影响，但很难修正干净。近来，正发 展起一种称为"磁悬模型"的技术。在试验段内 产生一可控的磁场，通过磁力使模型悬浮在 气流中。
低速风洞实验在气动优化中的应用
低速风洞实验在气动优化中的应用随着现代科技的快速发展，气动设备在各个领域中的应用越来越广泛。
在航空、汽车、船舶、建筑等方面，气动优化的需求也越来越高。
对于气动优化来说，通过低速风洞实验进行模拟分析是一种较为常见的方法。
低速风洞实验可用于测试、观测、分析各种流体力学现象，从而对气动设备进行优化。
一、低速风洞实验及其原理低速风洞实验是评估机翼和其他航空器构件性能的主要方法之一，同时也是各种共振结构、车辆和建筑物外形模型的优化形状设计的工具之一。
低速风洞实验的原理是通过使用一个加速气流来模拟现实中的行车、飞行和流体运动。
风洞内的模型是按照实际大小和比例制造，通过调整风洞的参数来模拟不同的外部条件，例如空气流动的速度、温度、湍流等信息。
通常，低速风洞实验的流速范围为30 m/s至飞行速度以下。
为了达到低速风洞实验的目的，风洞室内必须具有恒定气流、无湍流、无旋转流等特点。
为了进一步确保实验过程中的稳定性，风洞室内还需要对气流流向控制、气象环境进行管理等。
二、低速风洞在气动优化中的应用在各种气动设备中，低速风洞实验的应用尤其重要。
通过低速风洞实验，气动设备的设计和制造过程可以更加准确和高效。
在飞机和汽车的气动优化、建筑物外形设计中，低速风洞实验特别常见。
1. 飞行器气动特性优化飞行器受空气流动的影响非常大，因此在航空器的设计、制造及测试阶段，气动参数的优化至关重要。
低速风洞实验是评估机翼和其他航空器构件性能的主要方法之一。
例如，对于飞机机翼的气动优化，可以通过低速风洞实验控制风速和风向等参数来进行气动力测试，以寻找更优秀的翼型和气动表现。
2. 汽车气动特性优化在汽车制造过程中，低速风洞实验主要用于汽车外形的风险分析和优化设计。
通过低速风洞实验对汽车外形进行测试，可以掌握汽车在行驶时的风阻及其产生的气动力特性，从而优化整车的设计。
3. 建筑外形设计在现代建筑设计中，建筑外形设计不仅要注重美观、时尚，也要考虑到气动力学因素。
直流低速风洞实验报告
直流低速风洞实验报告1. 引言直流低速风洞是一种常用于航空、汽车、建筑等领域的实验设备。
通过产生符合实际条件的气流环境，可以对物体在空气中的行为进行研究和测试。
本实验旨在通过使用直流低速风洞在不同风速下对一种简化模型进行测试，以了解其在空气中的流动性能。
2. 实验目的- 了解直流低速风洞的基本原理和结构- 掌握直流低速风洞的操作方法- 研究简化模型在不同风速下的流动性能3. 实验仪器和材料- 直流低速风洞：包括风机、进气口、测试段、出气口等部分- 简化模型：一种模拟真实物体的简化模型，如矩形板或球体等- 测量设备：包括压差计、测风仪等4. 实验步骤1. 打开风洞发电机，待其达到稳定运行状态。
2. 将简化模型放置在测试段中，调整其位置和角度，确保模型与气流方向垂直。
3. 设置所需的风速，启动进风口风机，调整风机的旋转速度以达到目标风速。
4. 使用压差计测量进口和出口的气压差，并记录在实验数据表格中。
5. 使用测风仪测量不同位置和高度上的风速，并记录在实验数据表格中。
6. 调整风速并重复步骤4和5，以获取多组数据。
7. 关闭风洞发电机和风机，结束实验。
5. 数据处理与分析根据实验数据，可以进行以下数据处理和分析：- 绘制不同风速下，进口和出口气压差随风速的变化曲线。
- 绘制不同位置和高度上的风速分布图。
- 计算简化模型所受到的风压力，并与理论值进行比较。
6. 结果与讨论根据对实验数据的分析，可以得出以下结论：- 随着风速的增加，进口和出口气压差呈线性增加趋势。
- 在直流低速风洞中，不同高度和位置上的风速分布存在差异，如近壁面处风速较小、中心位置处风速较大等。
- 简化模型在空气中的流动受到来流速度和形状的影响，通过分析和对比实验数据，可以进一步了解其流动性能。
然而，本实验仅使用简化模型进行了初步测试，对于复杂的实际物体来说，其流动性能会更加复杂且困难。
因此，进一步的实验和研究还需进行。
7. 结论通过本实验，我们成功地学习了直流低速风洞的基本原理和操作方法，并进行了简化模型的流动性能测试。
低速机翼绕流特性实验指导书与实验报告
低速翼型绕流流动特性实验（一） 实验目的掌握测定物体表面压力分布的方法，计算机翼升力系数，压差阻力系数,了解低速翼型绕流的流动特性。
（二） 实验原理实验在低速风洞中进行。
当气流绕过展弦比很大的巨型机翼时，其中间部分的流动可当作二维流动来看待。
流体在前驻点处上、下分开，从机翼的上下表面向后流去，当迎角为正时，作用在下表面的压力要比作用在上表面的压力大，当正迎角不是很小时，作用在下表面上的压力要比未受扰动时的压力大，从而在下表面形成受压面，而上表面则主要受到负压作用，这个压力低于来流压力，从而在上表面形成吸力面，上、下表面的压力差就形成了机翼的升力。
翼型表面上各点的压强可通过机翼模型各点的测压孔由连通管接到多管测压计上测量，根据液柱差可算出压强：h P ii∆=γ。
一般表示为无因次的压强系数：V P P C iP 221∞∞-=ρ作用在机翼单位展长上的升力Y R 和阻力（压差阻力）x R ，可由翼型表面上作用的压力合力求得。
⎰⎰-==buLdX d P P R R 0)(γγ⎰⎰-==maxmax)(yu yl b f x x dY d P P R R表示为无量纲的法向力系数N C 和弦向力系数A C ：=C N⎰-10)(X C C dPUPL —Y Cd Y uY LC C Pb Pf A___)(⎰-= 式中：b X X=_，表示无量纲化后的坐标。
bYY =_，为无量纲坐标。
PUC 、PLC 分别表示翼型上、下表面压强系数。
C Pf 、C Pb 分别表示翼型前、后表面压强系数。
Y u 、L Y 分别表示yumax/b 、ylmax/b ，为无量纲化后的坐标。
当迎角不为零时，升力L 是合力A R 在垂直于气流方向上的分量，压差阻力D 是合力AR 在平行于气流方向上的分量。
由体轴系到风轴系的坐标转换公式，可得：ααSin Cos L R R XY-=ααCos Sin D R R XY+=所以： ααSin Cos C C C A N L -=ααCos Sin C C C A N D +=(三) 实验仪器设备及实验模型1、 实验仪器设备：HG-1低速风洞及测控系统、大气压计、温度计、多管比压计及实验模型。
低速风洞 温度场
低速风洞温度场低速风洞是一种用于模拟空气流动环境的实验设备，其主要作用是研究物体在低速气流中的受力和热传导特性。
在低速风洞中进行的实验可以帮助工程师和科学家更好地理解和优化飞行器、汽车、建筑物等物体的设计和性能。
在低速风洞中，温度场是一个重要的参数，它对风洞实验的结果和数据分析有着很大的影响。
温度场的分布情况直接影响着物体表面的热传导和冷却效果，进而影响物体的性能和安全性。
因此，准确地控制和测量温度场对于风洞实验的可靠性和有效性至关重要。
为了实现对温度场的控制和测量，低速风洞通常配备了一系列的温度传感器和控制系统。
这些传感器可以被安装在风洞的不同位置，用于测量风洞中的空气温度。
通过这些传感器采集到的数据，可以实时监测和调节风洞中的温度分布，保证实验的准确性。
在实验过程中，工程师可以通过调节风洞中的加热和冷却系统，控制风洞中不同位置的温度。
这样可以模拟出不同环境条件下的温度场，从而更好地研究物体的热传导和冷却性能。
同时，工程师还可以通过在物体表面安装温度传感器，测量物体在不同温度场下的表面温度变化，进一步分析物体的热特性。
除了温度传感器和控制系统，低速风洞中还常常配备了红外热像仪等高精度的热成像设备。
这些设备可以实时地获取物体表面的温度分布图像，从而直观地展示温度场的特征和变化。
通过分析这些图像，工程师可以更加全面地了解物体在风洞中的热特性，并对设计进行优化。
在实际应用中，温度场的分布对于很多工程和科学问题都有重要影响。
例如，在飞行器设计中，合理的温度分布可以保证飞行器在高温和低温环境下的正常运行。
在建筑物设计中，合适的温度场可以提高建筑物的能效和舒适度。
在汽车工程中，优化的温度分布可以提高发动机的热效率和寿命。
低速风洞温度场是进行风洞实验的重要参数之一。
通过合理的温度控制和测量，可以更好地研究物体的热传导和冷却特性。
温度场的分布情况对于物体的性能和安全性有着重要影响，因此在实验中需保证温度场的准确性和可靠性。
低速风洞及其试验原理介绍
1、空气动力学研究的基本手段有哪些，各有什么优缺点？答：理论研究、风洞试验和飞行试验①理论研究：指人们根据对空气动力学现象的观察分析，对这些现象进行抽象和简化，描述其本质的数学模型，建立相应的数学物理方程并根据相应的边界条件求解这些数学方程。
主要指数值计算（CFD）技术。
尽管CFD技术在近几十年有了突飞猛进的发展，工程应用日趋成熟，但风洞试验仍是确定飞行器飞行性能的主要手段，CFD尚不能代替风洞试验，而只能作为飞行器设计手段与风洞试验相互补充，而且CFD的发展和可靠性也需风洞试验验证。
②飞行试验：主要指模型的自由飞试验和样机的试飞试验。
飞行试验方法可用来验证风洞试验数据的可靠性，解决那些风洞试验难以解决的问题；飞行试验能克服风洞试验模拟方式上的不真实因素，如流场模拟差异、飞行器尺寸差异（雷诺数和尺度效应）、流动不能完全相似等。
用真实飞行的测量数据来修正风洞试验数据，解决所谓风洞试验数据与飞行数据的相关性问题。
但是，由于飞行试验本身存在一系列误差，精度比风洞试验低得多；存在着费用高、试验条件不稳定、测量方法复杂等缺陷。
③风洞试验：空气动力学的发展史表明，风洞试验是试验空气动力学这门学科发展的的基本手段。
空气动力学的基本现象和基本原理，人们都是通过试验逐步认识的。
空气动力学研究上的重大突破，都首先是试验上的突破，空气动力学的理论本身都是在试验研究的基础上发现和发展起来的。
理论计算只能解决流动的物理机理已经通过试验研究认识清楚的，不是过于复杂的流动问题，但是流动机理方面的研究以及数值计算结果的验证，仍然要依靠试验。
用风洞试验方法来解决空气动力学问题，测量方便，试验参数如气流速度、试验状态易于控制，不受外界条件的影响，且费用较低，而飞行试验的试验条件不容易控制，测量方法复杂。
风洞试验过去和现在一直是发现和确定流动现象、探索和揭示流动机理、寻求和了解流动规律，以及为飞行器设计提供优良的气动布局和空气动力学特性数据的主要手段；在今后的相当长的时期内，这种状况不会改变，并将与其他研究手段更好的相互结合、相互补充、相互促进。
风洞实验是什么原理的应用
风洞实验是什么原理的应用1. 什么是风洞实验风洞实验是一种利用模拟风流场的实验方法，通过对风的流动特性进行观测和测试，从而研究和分析空气动力学、结构力学等领域的问题。
风洞实验通常会模拟不同风速、气流方向和温度等条件，以便在实验室环境中观测和分析具体的现象和行为。
风洞实验的基本原理是利用风洞设备产生一定速度和压力的气流，通过控制气流的流速和流向，模拟真实环境中的气流流动情况。
在风洞内部，可以观测和测试各种物体在气流中的流动特性，以便分析和研究其受力、气动性能以及结构响应等。
风洞实验广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑设计等领域，对于新产品的研发和性能优化具有重要意义。
2. 风洞实验的应用原理风洞实验的应用原理可以归结为以下几个方面：2.1 流体力学原理风洞实验主要基于流体力学原理，即研究气体的流动特性和受力情况。
风洞中的气流模拟了真实环境中的风流场，利用流体力学原理进行观测和分析，可以提供物体在气流中的受力分布、速度分布、压力分布等重要数据。
这些数据可以进一步用于优化设计、改进产品性能等方面。
2.2 模型比例原理风洞实验中使用的物理模型通常是原物体的缩小比例模型。
通过合理选择模型的比例，可以使模型在风洞中产生的气流流动特性尽可能地接近真实环境中的气流流动特性。
这可以有效降低实验成本和难度，提高实验结果的可靠性和可重复性。
2.3 高速流动原理风洞实验中常常涉及到高速流动条件下的模拟。
在高速流动情况下，空气流动呈现出不同于低速流动的特性，例如流场中的湍流现象、压力分布的不均匀性等。
通过风洞实验，可以研究和分析高速流场的流动特性、气动性能等，为相关领域的设计和优化提供支持。
3. 风洞实验的应用领域风洞实验在多个领域有广泛的应用，以下列举几个主要的应用领域：3.1 航空航天领域在航空航天领域，风洞实验是评估飞行器空气动力学性能的重要手段。
通过在风洞中测试和观测飞行器模型在不同气流条件下的气动性能，可以评估其飞行性能、稳定性、操纵性等。
低速风洞性能试验技术研究与优化
低速风洞性能试验技术研究与优化随着现代航空工业的快速发展和飞机制造的不断提升，低速风洞性能试验技术成为航空领域中一项极为重要的研究内容。
低速风洞性能试验技术主要用于研究飞机在低速条件下的飞行性能，对于飞机的设计改进和性能优化有着至关重要的作用。
本文将探讨低速风洞性能试验技术的研究与优化。
低速风洞性能试验是通过模拟低速飞行条件，在实验室或风洞中进行的一种飞行试验。
试验中主要通过测量飞机在低速条件下的升力、阻力、侧向力以及其他相关参数，以评估飞机的飞行性能和飞行品质。
在低速风洞性能试验中，常常使用风洞作为试验设备，通过模拟飞机飞行时的气动环境，准确地测量飞机在低速条件下的各项性能指标。
首先，低速风洞性能试验技术的研究与优化需要关注试验设备的准确性和可靠性。
风洞是低速风洞性能试验的重要设备，其准确性和可靠性对试验结果的可信度具有决定性作用。
研究人员需要对风洞进行精确校准，并进行定期维护和检修，以确保试验设备的正常运行和准确测量。
此外，还需关注低速风洞性能试验的其他相关设备和仪器，确保其精度和可靠性。
其次，低速风洞性能试验技术的研究与优化需要关注试验参数的选择和控制。
试验参数的选择对于低速风洞性能试验结果的准确性和可比性至关重要。
研究人员需要根据实际情况，合理选择试验参数，如飞行速度、迎角、攻角等，并进行精确控制和测量。
在试验过程中，还需要关注环境条件的控制，如温度、湿度等因素的影响，并进行适当的调整，以确保试验结果的准确性。
此外，低速风洞性能试验技术的研究与优化还需要关注数据采集和分析的方法与技术。
试验数据的准确采集和合理分析是研究和优化的关键步骤。
研究人员需要选择合适的数据采集设备和方法，确保数据的实时、准确和可靠采集。
同时，还需要运用合适的数学模型和统计方法对试验数据进行分析，以获得有关飞机低速风洞性能的科学结论和有效建议。
最后，低速风洞性能试验技术的研究与优化需要关注试验结果的解释和应用。
试验结果是低速风洞性能优化的重要参考依据，研究人员需要深入分析试验结果，找出存在的问题和不足，并提出相应的优化建议和改进措施。
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 equallyA _________ ^/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。
5 .转变风速（变频器频率），重复步骤4,登记10〜15组数据。
6 .关闭风洞，纪录大气压强和室内温度。
7 .整理仪器，试验数据交老师签字后离开试验室。
五、试验结果试验原始数据就是酒精柱长度测量值，由排管酒精压力计测量，并填于表Io 排管压力计初始读数：_mm。
低温风洞的原理及应用
低温风洞的原理及应用一、低温风洞的原理低温风洞是一种用于模拟低温环境下的空气流动的实验设备。
其原理主要包括以下几个方面：1. 空气压缩原理低温风洞首先通过压缩机将大气中的空气进行压缩，使其达到高压状态。
然后，通过冷却装置将高压空气冷却到低温状态，从而实现低温环境的模拟。
2. 温度控制原理低温风洞通过控制冷却装置中的制冷剂的流量和温度，来控制低温风洞内的温度。
制冷剂的流量和温度的控制可以通过电子控制系统实现，从而精确地调节低温风洞的工作温度。
3. 空气流动原理在低温风洞内，空气流动是通过风扇或喷嘴等装置产生的。
通过调节风扇或喷嘴的转速、角度和位置等参数，可以控制空气在低温风洞内的流动方式和速度。
二、低温风洞的应用低温风洞在航空航天、汽车工程、建筑工程等领域有着广泛的应用。
以下是低温风洞在不同领域的具体应用：1. 航空航天工程在航空航天工程中，低温风洞被用于测试和验证飞行器的气动性能。
通过模拟高空低温环境，可以评估飞行器在不同飞行速度和姿态下的气动性能，为设计和改进飞行器提供依据。
2. 汽车工程低温风洞被广泛应用于汽车工程中的气动性能测试。
通过模拟低温环境下的气流，可以评估汽车的空气动力学特性，包括空气阻力、升力和尾迹等。
这些数据对于改善汽车的燃油效率和稳定性具有重要意义。
3. 建筑工程低温风洞在建筑工程中的应用主要用于建筑物的风荷载测试。
通过模拟低温风，可以评估建筑物在不同气流条件下的结构安全性和稳定性。
这对于设计和建造高层建筑具有重要的指导意义。
4. 其他应用领域除了航空航天、汽车和建筑工程领域外，低温风洞还可以应用于能源工程、环境工程、生物医学工程等领域。
例如，在能源工程中，低温风洞可以用于研究风力发电机的性能；在环境工程中，低温风洞可以用于模拟高海拔地区的气象条件；在生物医学工程中，低温风洞可以用于研究人体在低温环境下的生理反应。
三、总结低温风洞是一种重要的实验设备，能够模拟低温环境下的空气流动。
南开大学风洞实验实验报告
风洞实验一、实验原理[1]曳力系数曳力系数（drag coefficient）又称流体阻力系数，指一个物体在流体中和流体有相对运动时，物体会收到流体的阻力。
阻力的方向与物体相对于流体的速度方向相反。
相对速度较小时，阻力大小与速度大小成正比；相对速率较大时，有：f=12C DρA Av2其中，ρA是空气密度，A是物体有效横截面积，C D是曳力系数。
曳力系数的大小取决于物体形状与雷诺数。
[2]雷诺数雷诺数（Reynolds number），是流体力学中表征粘性影响的相似准则数，记作Re。
Re=ρAνD B μA其中，ν为流体流速，ρA为流体密度，μA为动力粘滞系数，D B为特征长度。
二、实验装置1、贴有刻度尺的风洞2、配有光电传感器的计算机风扇3、不同直径、不同表面的小球若干（系有细绳）4、示波器5、刻度尺6、铁架台7、游标卡尺8、电子天平9、双通道电源、导线若干10、热线式风速仪三、实验内容1、如图所示连接电路：图1 实验电路图2、将风洞调至水平，利用刻度尺测出风洞的直径，估计其截面积。
3、设定热线式风速仪截面积，在风洞上安装热线式风速仪，使得测量探头位于风洞正中央。
4、调节示波器，使其可以显示频率。
5、调节双通道电源，使得风扇电压由4.00V增加到14.00V，读出整数电压值时的风速与电机频率，记录实验数据。
[2]曳力系数与雷诺数的测定1、利用铁架台，使得乒乓球在风洞中心，同时摆线穿过带有刻度尺的狭缝，保证摆线与狭缝没有接触。
2、利用刻度尺测量摆线悬挂点与刻度尺的距离。
3、实验开始前，读出摆线所对刻度。
4、调节双通道电源，使得风扇电压由4.00V增加到14.00V，读出整数电压值时的摆线所对刻度、记录实验数据。
5、换用不同直径的小球，重复上述步骤。
四、实验结果电压/V电机频率/Hz风速/m⋅s−14.007.960.465.009.800.626.0011.570.767.0014.790.898.0014.560.959.0015.98 1.0610.0017.24 1.1411.0018.43 1.2412.0019.69 1.3213.0020.66 1.4314.0021.74 1.50表1 风速与电机频率数值拟合后的结果如下图：图2 风速与电机频率拟合结果风速与电机频率近似满足：v=0.07094f M满足线性相关。
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1、空气动力学研究的基本手段有哪些，各有什么优缺点？
答：理论研究、风洞试验和飞行试验
①理论研究：指人们根据对空气动力学现象的观察分析，对这些现象进行抽象和简化，描述其本质的数学模型，建立相应的数学物理方程并根据相应的边界条件求解这些数学方程。
主要指数值计算（CFD）技术。
尽管CFD技术在近几十年有了突飞猛进的发展，工程应用日趋成熟，但风洞试验仍是确定飞行器飞行性能的主要手段，CFD尚不能代替风洞试验，而只能作为飞行器设计手段与风洞试验相互补充，而且CFD的发展和可靠性也需风洞试验验证。
②飞行试验：主要指模型的自由飞试验和样机的试飞试验。
飞行试验方法可用来验证风洞试验数据的可靠性，解决那些风洞试验难以解决的问题；飞行试验能克服风洞试验模拟方式上的不真实因素，如流场模拟差异、飞行器尺寸差异（雷诺数和尺度效应）、流动不能完全相似等。
用真实飞行的测量数据来修正风洞试验数据，解决所谓风洞试验数据与飞行数据的相关性问题。
但是，由于飞行试验本身存在一系列误差，精度比风洞试验低得多；存在着费用高、试验条件不稳定、测量方法复杂等缺陷。
③风洞试验：空气动力学的发展史表明，风洞试验是试验空气动力学这门学科发展的的基本手段。
空气动力学的基本现象和基本原理，人们都是通过试验逐步认识的。
空气动力学研究上的重大突破，都首先是试验上的突破，空气动力学的理论本身都是在试验研究的基础上发现和发展起来的。
理论计算只能解决流动的物理机理已经通过试验研究认识清楚的，不是过于复杂的流动问题，但是流动机理方面的研究以及数值计算结果的验证，仍然要依靠试验。
用风洞试验方法来解决空气动力学问题，测量方便，试验参数如气流速度、试验状态易于控制，不受外界条件的影响，且费用较低，而飞行试验的试验条件不容易控制，测量方法复杂。
风洞试验过去和现在一直是发现和确定流动现象、探索和揭示流动机理、寻求和了解流动规律，以及为飞行器设计提供优良的气动布局和空气动力学特性数据的主要手段；在今后的相当长的时期内，这种状况不会改变，并将与其他研究手段更好的相互结合、相互补充、相互促进。
2、风洞试验中有哪些测量方法，各种方法发挥什么样的作用？
答：天平测力法：使用气动力天平，测出作用在模型上的空气动力，是风洞试验中最常见的测量方法，可以测量六个分量，也可以只测量一个或几个分量；
压力分布测量法：测出模表面的压力分布，可以得到飞机或部件强度计算所需的载荷数据；
流动显示法：利用物理或化学的方法将绕模型流动的状态形象地显示出来，可加深流动状态的感性认识，对于分析风洞测力测压试验的结果、建立理论研究的简化模型、分析流动机理以及研究飞机外形存在的气动问题等，有很大帮助；
流动测量法：包括流速、流向、压强、紊流度和温度等，对空风洞进行流场校测。
有时也要测量模型绕流流场中气流参数的分布情况，以便于深入研究空气动力特性的机理。
3、风洞试验中有哪些重要（4个）的相似准则，其物理意义和公式怎样描述？在风洞试验中为模拟这些参数可采取哪些手段？
答：雷诺数Re vl
ρμ
=，表征流体粘性对流动影响的相似准则，对低速的定常测力、测
压试验只要求模拟Re数；
马赫数Ma v a
=，气体压缩性对流动影响的一个量度，对超声速试验主要模拟Ma
数，对跨声速定常试验，需要同时模拟Ma 数和Re 数。
弗劳德数 Fr =，重力作用对流动影响的一个量度，对外挂物投放、模型自由飞及尾旋试验等，是主要的相似准则。
斯特劳哈尔数 Sr l vt lf v ==，表征流体非定常性的相似准则，结构弹性振动、漩涡、螺旋桨、旋翼、旋转天平、马格努斯力及航空声学等试验时，要求模拟该相似准则；
欧拉数 2Eu P v ρ=∆，压力系数；
牛顿数
22Ne F v l ρ=，空气动力学系数。