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低速风洞设计说明书--第1页

流体力学实验技术课程设计

学院：航空宇航学院

学生姓名：杨馨

学号：011210833

二〇一六年十二月

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低速风洞设计说明书--第2页

低速风洞设计课程设计报告

1、实验段设计

该风洞设计最大风速为100米每秒，预设功能为做全机模型低速气动特性测量试验，一

般的迎角在负20度到正30度之间，采用回流式。

○实验段截面形状选择

1

实验段截面形状有圆形、方形、八角形、椭圆形及矩形等。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。综合考虑气流

均匀度和洞壁干扰等因素，选取矩形截面。

○实验段截面尺寸选择

2

为使雷诺数达到2.5*10^6,根据风速100米每秒，再取平均展弦比为6，并且要求模型展

长不超过风洞宽度的0.7倍，估算得实验段宽度约为3.7米，取实际宽度为4米；由于迎角

不太大，对于实验段高度要求不大，取为3米。

○实验段开口式、闭口式的选择

3

为保证实验段气流均匀度以及减少可能的能量损失，采用闭口式实验段。

○实验段长度确定

4

模型应置于实验段的均匀流场中。模型头部至实验段入口应保持一定距离，以l1表示，

假设实验段相当直径为D则L大致为0.25~0.50D；模型的长度以l表示，大约为0.75~1.25

0，102

D各种类型飞机的模型是不相同的；模型尾部至扩压段进口也应保持一定距离，以l表示，

0，3

一方面保证模型的尾流不过多影响扩压段效率，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0.75~1.25D。因此，实验段长度应保持在1.75~3.0D的范围内。经计算，

00

D0约等于3.9米，取实验段长度为8米。

2、收缩段设计

○收缩段作用

1

加速气流，使其达到实验所需要的速度。收缩段应满足以下要求：

（1）气流沿收缩段流动时，洞壁上不出现分离；

（2）收缩段出口的气流要求均匀、平直而且稳定；

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（3）收缩段不宜过长。

○收缩段长度L

2

2

收缩比取为10，收缩段出口尺寸根据试验段尺寸取R2为2米，根据收缩比计算得进口

尺寸R1约为6.32米，收缩段长度一般采用进口直径的0.5~1.0倍，取L为8米。

2

○收缩曲线设计：

3

其中，a^2=3*L^2,根据该公式绘出收缩曲线如下：