طراحی و بررسی تجربی نازل افزایش‌دهنده سرعت در مقطع آزمون تونل‌باد سرعت پایین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

4 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

یکی از روش‌های مرسوم برای افزایش سرعت جریان، استفاده از نازل در مسیر آن است. در این مقاله، به‌ منظور افزایش سرعت جریان در تونل ‌باد سرعت پایین و انجام آزمایش‌ در محدوده سرعت‌های بالاتر، بهترین پروفیل نازل با توجه به محدودیت‌هایی مانند مساحت ورودی نازل، طول نازل و سرعت ورودی جریان، ارزیابی می‌شود. در این راستا، برای بررسی تأثیر متغیرهایی مانند مساحت خروجی نازل، سرعت خروجی جریان، موقعیت نقطه عطف پروفیل نازل، یکواختی جریان خروجی و طول موثر اتاق‌آزمون، میدان جریان در داخل نازل به روش عددی شبیه‌سازی شده و پروفیل مناسب برای نازل طراحی می‌شود. در انتها، با ساخت نازل طراحی‌شده و نصب آن در داخل تونل‌ باد، کیفیت جریان به روش تجربی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. طبق نتایج به‌دست آمده، سرعت جریان آزاد در داخل اتاق آزمون حدود 30% افزایش پیدا کرده و میزان غیریکنواختی جریان تا 1%±  کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Morel T., Design of Two-Dimensional Wind Tunnel Contractions, ASME J. Fluids Eng. 119,pp.371-378, 1997.
[2]  Almeida O; Miranda FC; Ferreira Neto O; Saad FG. Low Subsonic Wind Tunnel – Design and Construction. J Aerosp Tecno, Manag, DOI: 10.5028/jatm.v10.716. 2018.
[3] Hoghooghi H and NiliAhmadabadi M, Optimization of a Subsonic Wind Tunnel Nozzle With Low Contraction Ratio Via Ball-spine Inverse Design Method, Journal of Mechanical Science and Technology 30 .2059-2067. 2016.
[4]Panda M and Samanta A, Design of Low Cost Open Circuit Wind Tunnel - Case Study, Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(30), DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i30/99195, August 2016.     
[5] Pope A. and Goin, K.L., Low Speed Wind Tunnel Testing, 2nd Edition, A Wiley-Intersience Publication, John Wiley and Sons, Inc, 1984.
[6] M. A. Ardakani, Low Speed Wind Tunnel Design Principles and Application, K.N. Toosi University of Technology, Iran, Tehran, Spring 2009.
[7]Morel T., Comprehensive Design of Axi-Symmetric Wind Tunnel Contraction, ASME J. Fluids Eng. 97, pp. 225-233, 1975.
[8] Fang F., Chen J.C., Hong Y.T., Experimental and Analytical Evaluation of Flow in a Square-to-square Wind Tunnel Contraction, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 89. Pp. 247-262, 2001.
[9] Fang F., A Design Method for Contractions With Square End Sections, ASME J. Fluids Eng. 99, pp. 454-458, 1997.
[10] Dehghan D., Mirzaei M., Ghorbanian K., Control of Pressure Gradient in the Contraction of a Wind Tunnel. World Academi of Science, Engineering and Technology 1: 4–29, 2009.
[11] Callan J, Marusic I, The Effect of a Changing Aspect Ratio Through a Wind Tunnel Contraction. AIAA 2000-2461, 2000.
[12] Rouse H., Hassan M.M., Cavitation-free Inlets and Contractions, Mech. Eng., Vol. 71, pp. 213- 416, 1949.