毕业论文（设计）：SHFD低速风洞旋转体机身模型测压试验数据处理报告.doc

SHFD 低速风洞旋成体机身模型测压试验数据处理旋成体机身模型测压试验数据处理报告报告院 系： 专 业：飞行器设计与工程班 级： 学 号： 姓 名： 风洞试验任务书风洞试验任务书姓名： 班级： 学号： 2 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： 横向 β学号姓名纵向 alphaalpha=4alpha=8 032-164 236-128 440-812 644-416 8480-16 10524-12 12568-8 146012-4 16/18 160 20/24/28 04 风速27 m/s试验任务表实验风洞：SHFD 时间：2015.8.31~2015.9.20试验类型试验状态备注纵向实验=0o：=0o~20o；△=2o=24o~60o；△=4o旋成体机身测 压试验横向实验=4o：=-16o16o；△=4o=8o：=-16o16o；△=4o试验风速 V=27m/s摘要摘要本次的试验就是测量旋成体机身表面的压强分布，绘制压力曲线，采用SHFD 低速风洞对旋转体机身进行吹风试验。

分别完成其纵向实验和横向实验，通过压力扫描系统可以在计算机中得到旋转体机身表面各截面上测压口的压力通过计算可以得到其压力系数，最后通过 tecplot 软件即可画出各个截面的压力分布情况以及上下子午线的压力分布情况关键词关键词 旋成体机身 风洞试验 纵向试验 横向实验 tecplot目录目录第一章 实验名称及要求..............................................................................................1第二章 实验设备..........................................................................................................22.1 风洞主要几何参数..........................................................................................22.2 风洞动力系统..................................................................................................22.3 控制和数据采集系统......................................................................................22.4 压力扫描系统..................................................................................................32.5 风洞流场的主要技术指标...............................................................................42.6 试验模型..........................................................................................................4第三章 实验原理..........................................................................................................83.1 风洞实验原理...................................................................................................83.1.1 相对性原理和相似准则.........................................................................83.1.2 主要测量过程.........................................................................................83.2 测压实验原理..................................................................................................9第四章 实验方法及步骤............................................................................................114.1 实验准备........................................................................................................114.2 计算雷偌数.....................................................................................................114.3 分配任务.........................................................................................................124.4 实验过程........................................................................................................12第五章 实验数据处理................................................................................................135.1 实验数据修正计算........................................................................................135.2 纵向和横向实验曲线图及分析....................................................................14结论..............................................................................................................................21参考文献......................................................................................................................22附录..............................................................................................................................231第一章第一章 实验名称及要求实验名称及要求1.1 实验名称实验名称旋成体机身测压试验1.2 实验要求实验要求通过试验深化对空气动力学的理论的理解，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。

熟悉低速风洞标模试验的气动力变化规律，初步掌握风洞试验数据的修正、处理和分析的方法，掌握科学计算、试验曲线绘图软件的应用2第二章第二章 实验设备实验设备本次试验采用沈阳航空工业学院 SHFD 低速闭口回流风洞（如图 2.1）2.1 风洞主要几何参数风洞主要几何参数风洞试验段：闭口宽×高×长 = 1.2m×1.0m×3m，四角切角风洞收缩段：收缩比 n = 8，长２.５m风洞稳定段：圆形，截面尺寸直径 3.57m，总长 2m蜂窝器为正六角形孔，对边距 20mm，深 300mm阻尼网共 6 层，20 目2.22.2 风洞动力系统风洞动力系统变频器驱动三项异步交流电机带动螺旋桨工作变频器功率 75kW；电机为四极，功率 75kW桨叶翼型为 RAF-D, -E，共 6 叶 2.32.3 控制和数据采集系统控制和数据采集系统风洞的控制系统是由计工业控制计算机（研华 610H） 、风速传感器（DCXL-10D）和变频器（SPF-75）组成，用 VB 语言开发的控制程序，对风速进行闭环控制，风速的控制精度为±0.2m/s模型姿态控制由计算机、步进电机驱动器（BQH-300Y）和步进电机（110BF003）分别带动模型支撑系统（尾撑和腹撑）做垂直面内转动（称为迎角α） 。

迎角α转动范围为-15°~+25°，侧滑角由转盘涡轮蜗杆手动控制，β转动范围为-180°~+180°由旋转编码器实施测量转动角度数据采集系统是通过数据采集处理程序驱动，将杆式应变天平受力（或力矩）变形感应到的电压变化信号和压力传感器输出的电压信号，通过信号调理图 2.1 沈阳航空学院 SHFD 低速闭口回流式风洞气动轮廓图3器（XL 2102E）及高精度稳压电源（XL 2101）对信号进行滤波、放大后，送入12 位数据采集卡（PCL－818L）变为数字量，进入计算机中央处理器处理2.42.4 压力扫描系统压力扫描系统电子压力扫描阀引进西北工业大学的 DSY－JB，系统是集压力测量、数据采集、校准和数据处理于一体的压力测试系统其主要特点是：实现了多点、快速和高精度的压力测量采用压力扫描阀系统可以提高压力测量效率、试验数据的质量和试验的可靠性 （使用见其说明书）系统的主要技术性能：测压通道：96 点量 程：±2.5KPa（64 通道）; ±7.0KPa（32 通道）测压精度：±0.2％FS扫描速率：20000 点/秒图 2.4.1 风洞实验风速、角度控制系统流程4图 2.4.2 旋成体试验数据测量和采集系统流程2.52.5 SHFDSHFD 风洞流场的主要技术指标风洞流场的主要技术指标 表 1：SHFD 风洞流场技术指标流场技术参数指标备注最大速度Vmax （m/s）50最小稳定速度Vmin （m/s）5轴向静压梯度|dCp/dx| （1/m）≤0.005场系数μi0.0045平均气流偏角|α|≤0.5°平均气流偏角|β|≤0.5°时间稳定性η0.005湍流度≤0.14％实验中单位全部采 用 ISO 国际标准单 位制2.62.6 试验模型试验模型旋成体机身侧压模型为全钢结构，机身长度 532mm，机身最大直径70mm，由 4 段组成，头部为余弦抛物线，中部为直柱段，尾部为抛物收缩段，底部直径 42 mm，模型带有尾支杆及预偏角机构。

旋转中心位于距离头部 292 mm 处共 112 个测压点，布置在 13 个剖面上，测压管直径 0.8，见。