طراحی و ساخت یک تونل باد سابسونیک با کمترین طول ممکن

چکید ه تونل های باد با پروفایل سرعت یکنواخت و میزان اغتشاشات کم در اتاق آزمون، در کالیبراسیون سیستم های سرعت سنجی مورد استفاده قرار می گیرند. ابزارهای اندازه گیری سرعت درطیف وسیعی از کاربردها مانند ارزیابی توربین ها، ایستگاه های هواشناسی، بیمارستان ها و غیره کاربرد دارند. هدف اصلی از انجام این پایان نامه طراحی و ساخت یک تونل باد مادون صوت مکنده با حداکثر سرعت 20 متر بر ثانیه (رینولدز=105 ×2 و عدد ماخ= 06/0) در اتاق آزمون با کاربردکالیبراسیون تجهیزات اندازه گیری مرتبط با جریان هوا و همچنین کاربردهای آموزشی مرتبط با آیرودینامیک می باشد. با توجه به اینکه پارامترهای زیادی در رفتار جریان در داخل تونل های باد تاثیر گذار هستند، تلاش می شود تاثیر تغییرات این پارامترها در قسمت های مختلف تونل باد مورد ارزیابی قرار گیرد. به همین منظور 12 ساختار مختلف بر مبنای نتایج تجربی به عنوان معیارهای اساسی در طراحی تونل های باد با استفاده از برنامه متلب که علاوه بر طراحی اجزائ تونل، قابلیت محاسبه افت فشار در قسمت های مختلف تونل باد را دارد، آماده می شود. با استفاده از دینامیک محاسباتی سیال رفتار جریان هوا در قسمت های مختلف این ساختارها ارزیابی می شود و در نهایت تونل بادی با بهترین کیفیت جریان انتخاب می شود. نتایج بدست آمده از انجام این آزمایشها نشان می دهد که معمولاً با افزایش نسبت انقباض ، جریان با کاهش نوسانات و غیر یکنواختی همراه خواهد بود. این مهم زمانی اتفاق می افتد که دیواره نازل، طول و نسبت انقباض به شکل صحیح انتخاب شود. بعد از تعیین بهترین ابعاد برای تونل، طراحی سایر تجهیزات بهبود دهنده جریان مانند لانه زنبوری، توری و اتاق آرامش انجام می شود. همچنین میزان افت فشار در قسمت های مختلف و توان مصرفی برای این تونل ها می بایست محاسبه شود. از میان این 12 ساختار یک تونل با بهترین عملکرد با طول 1.78 متر و ابعاد اتاق آزمون 0.185 × 0.125 متر مربع انتخاب می شود. به منظور ساخت تونل، نقشه های مورد نیاز با استفاده از نرم افزارهای اتوکد و کاتیا تهیه می شود. کلمات کلیدی: تونل باد، نازل انقباض، محاسبات دینامیک سیال، اغتشاشات، غیریکنواختی، جدایش جریان.