航空航天实验室- ENG107
面积:1357英尺2
导演:布莱恩·安德拉德
服务课程:AE160、AE162、AE164、AE168、AE262、AE264、AE266
亚音速空气动力学
目的:
为学生提供基本的流量测量和可视化实验. 这些
包括翼型的压力分布，机翼的升力和阻力测量
其他空气动力学体，边界层测量，以及纵向和
飞机航向稳定特性. 流可视化包括研究
大迎角流型围绕翼型，锥形体和三角翼
飞机.
现有的车站 & 主要设备
AEROLAB公司:教育风洞系统
性能规格:
空速范围:每小时10英里.5 m/s)到145+ MPH (65 + m/s)
乱流等级:小于0.2%
雷诺数(每英尺):1.4 × 106 /英尺
组件:
•数据采集系统(DAS)，显示和控制系统(DAC)
•美国国家仪器公司硬件和LabView软件
•能够监控:力/力矩平衡输出，压力，模型攻角
•戴尔台式电脑
•3分量力/力矩杆平衡
•拖拽模型组:水滴、后杯、前杯、圆形平板、球体
•压力气缸
•克拉克Y-14翼型
•压力翼
•尾流耙
•带有可调节板条和襟翼的机翼
•1:48比例的F-16模型
•皮托管静态探头
•偏航探头
•边界层平板和10头总压力探头
•湍流球
•多柱压力计
•压力传感器阵列
标准操作程序
亚音速风洞实验
AE160 -空气动力学I
1. 研究气动阻力随形状(泪滴，后杯，向前)的函数
杯状、圆形平板、球体等.)和雷诺数.
2. 研究翼型阻力随迎角和雷诺数的变化规律
尾迹穿越(动量定理).
3. 平板边界层的研究:层流与层流. 湍流边界层，边界
层过渡，边界层厚度，边界层速度剖面.
AE162 -空气动力学II
4. 圆柱上压力分布的研究.
5. 翼型压力分布随迎角变化的研究
和雷诺数. 利用曲面压力积分法计算翼型升力
分布.
6. 翼型升力和阻力随迎角和雷诺数的变化规律研究
使用直接测量(力平衡系统).
7. 高升力翼型前缘气动特性研究
板条和劈瓣).
AE168 -航空航天飞行器动力学 & 控制
8. 飞机静态纵向和方向稳定性特性研究
f - 16的模型.
Rolling Hills研究公司
水隧道型号0710
性能规格:
尺寸:长=112英寸，宽=46英寸，高=47英寸
容量:105加仑
试验段:宽=7英寸，高=10英寸，长=18英寸.5in
流速:2至5英寸./秒.
Turbulence Intensity: <0.5%的均方根
组件:
离心泵:1台.5hp 115VAC 60Hz 16A(不锈钢)
染料注射系统(加压，三色)
控制面板
型号:二维翼型，锥形机身，三角翼飞机
水洞实验
AE160 -空气动力学I
1. 翼型、锥形体和三角翼飞机的流动可视化研究. 附加
/分离流动，定常/非定常流动，二维/三维流动，涡旋形成观察
和破裂.
超音速空气动力学
目的:
让学生熟悉超音速流动的实验和仪器
数据采集软件(LabVIEW)，纹影/阴影冲击技术
膨胀波可视化，喷嘴流动表征，侵入压力
而温度测量则用于自由流动的表征、测量
浸没在超音速流中的物体所受的气动力及其与
理论模型.
超音速风洞设施
(开发)
性能规格:
自由射流和封闭试验段模式.
在不同马赫数下通过交换喷嘴段进行操作.
马赫数范围(自由喷射模式):从2到3.
马赫数范围(封闭试验段模式):从2到4.
单位长度范围内的雷诺数(自由射流模式):
3.1×107/foot到8.9×107 /脚.
组件
•空气压缩机.
•两个高压空气接收器(最大工作压力:550psi).
•用于设备稳定运行的控制阀.
•压力传感器用于测量储罐，静压室和测试段的压力.
热电偶用于测量静压室和流内温度.
•压力扫描仪，用于同时测量沿长度的压力
从喷嘴或流内耙.
•美国国家仪器数据采集系统和LabView软件进行操作
风洞控制阀和用于监测压力和温度.
•z型纹影系统，用于显示激波和膨胀波以及局部
马赫数计算.
•耙压力和温度探头.
•风洞模型:楔形，锥形，菱形翼型.
标准操作程序
超音速风洞实验
AE 164 -空气热力学
1. 使用纹影系统可视化尖锐和钝体周围的气流.
CLO-1:比较尖角楔上的激波模式与斜角的解决方案
激波方程.
cl -2:将零攻角锥周围的激波与泰勒-麦科尔进行比较
解决方案.
cl -3:想象钝器周围冲击的形成，并理解
船首激波下游流动的复杂性.
2. 描述自由射流结构中不同出口马赫数下的喷嘴流动
使用纹影系统和压力扫描仪.
CLO-1:观察并量化未充分扩张、完全扩张和过度扩张
喷嘴的州.
cl -2:观察三个病例的扩张和冲击波模式. CLO-3:估计
通过对纹影数据图像的分析，得到了局部马赫数.
3. 设计、制造和验证超音速流内压力和温度探头
通流表征.
描述和量化超音速流动探头的基本设计约束
(大小、几何形状、响应时间).
clo2:了解由于使用小尺寸油管和有限尺寸造成的测量滞后
热电偶电线.
clo3:描述自由流的特性.
4. 评估的阻力和升力系数的菱形翼型淹没在
超声速流动，并与现有模型进行比较.
clo1:使用压力扫描仪测量模型表面的静压.
clo2:将实验结果与激波/膨胀理论进行比较.
