Vyšetřování zkušebního úseku malého větrného tunelu

Abstract

Větrný tunel je důležité zařízení pro zkoušení aerodynamických vlastností různých těles. Výkon tunelu závisí na charakteristice proudění vzduchu procházejícího zkušebním úsekem. Obsahem této práce je průzkum tlakových a rychlostních profilů, podmínek stlačitelnosti při plně rozvinutém izoentropickém toku testovací sekcí tunelu. Dále byl na základě zadané maximální rychlosti 50 m/s na výstupu z trysky upraven původní návrh geometrie trysky. Nový návrh vychází z kombinace analytického řešení hyperbolických rovnic, pohybové rovnice, Machova čísla a poměru specifických tepel vzduchu. Na výstup trysky byly poté navrženy dva druhy mřížek ovlivňující proudění. To umožnilo pozorovat změny rychlostních a tlakových profilů v poloze vozidla (3 metry od výstupu z trysky). Výsledky analýzy softwaru Ansys Fluent byly porovnány s teoretickými hodnotami tlaků, rychlostí a hustot uvedených v dynamických plynových tabulkách.

The wind tunnel is considered as an important device to test the aerodynamic performance of the different bodies. The wind tunnel performance depends on the characteristic of the air stream passing through the test section, and the aim of this research is to investigate pressure, velocity boundary conditions, and compressibility, incompressibility situations within the fully developed isentropic flow. Due to the specified maximum velocity of 50 m/s and subsonic flow located at the exit of the nozzle, the new nozzle geometry was designed. For the design hyperbolic analytical geometry equations and combination of the equation of motion, Mach number, and specific heat ratio were used. After that, a normal grid and a cylindrical grid were assembled at the exit of the nozzle to inspect changes at a car position (3 meters from the exit of the nozzle). The comparison of the theoretical results of pressures, velocities and density changes with the results of the Dynamic Gas table and Ansys Fluent analysis is performed.