低速风洞课程设计--工程流体力学课程设计

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1、1 2015/20162015/2016 学年第一学期学年第一学期 低速风洞设计低速风洞设计 课程名称：课程名称： 工程流体力学课程设计工程流体力学课程设计 班班 级：级： 新能源新能源 1312 1312 小组成员：小组成员： 指导教师：指导教师： 2 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 3 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

2、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 4.14.1 实验段实验段 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 1 l表示。 1 l的大小视实验段入口流场 的均

3、匀程度而定。 如实验段直径为 0 D， 则 1 l大致为 0.250.50 0 D。 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 10 0.35lD 。 模型的长度为 2 l 表示，大约在 0.751.25 0 D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 2 l 足够长 选择 20 1.25lD 。 模型尾部至扩压段进口也应保持一定距离，以 3 l 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 0.751.25 0 D。选择 30 0.8lD 1230 2.46.55LlllDm

4、，满足统计数据中，主要 5 实验低速飞机 0 2.0 2.5LD的情况。其中 0 D为水力直径。 且 S 为矩形的面积,C 为矩形的周长。 0 4S D C 由于本组的风洞实验段截面为矩形形状，而对于矩形实验段， 可以采用的一种解决附面层影响的方法就是沿轴线逐渐减小切 面的截角。 此处我们参考 NH-2 风洞模型。 这样做使位流截面保 持不变，可以消除纵向静压梯度。 4.2 收缩段 任务要求收缩比为 7（即进口面积与出口面积之比） 收缩段长度一般可采用进口直径的 0.51.0 倍。因为收缩比越 大，长度与进口直径的比值越小。这样能减短扩压段长度，减 少资金耗费。因为收缩比为 7 较大，选择收缩段长度为 0.6 倍 进口直径 0 0.674.3LDm 6 收缩段的在接近出口部分曲线应该比较平缓， 以利于稳定气流。 进口处的曲线应与稳定段保持连续。因为任务要求为矩形，选 择在