طراحي و بررسي تجربي نازل افزايش‌دهنده سرعت در مقطع آزمون تونل‌باد سرعت پايين

Design and Experimental Investigation of a Nozzle in the Test Section of a Low Speed Wind Tunnel

يكي از روش‌هاي مرسوم براي افزايش سرعت جريان، استفاده از نازل در مسير آن است. در اين مقاله، به‌ منظور افزايش سرعت جريان در تونل ‌باد سرعت پايين و انجام آزمايش‌ در محدوده سرعت‌هاي بالاتر، بهترين پروفيل نازل با توجه به محدوديت‌هايي مانند مساحت ورودي نازل، طول نازل و سرعت ورودي جريان، ارزيابي مي‌شود. در اين راستا، براي بررسي تأثير متغيرهايي مانند مساحت خروجي نازل، سرعت خروجي جريان، موقعيت نقطه عطف پروفيل نازل، يكواختي جريان خروجي و طول موثر اتاق‌آزمون، ميدان جريان در داخل نازل به روش عددي شبيه‌سازي شده و پروفيل مناسب براي نازل طراحي مي‌شود. در انتها، با ساخت نازل طراحي‌شده و نصب آن در داخل تونل‌ باد، كيفيت جريان به روش تجربي مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. طبق نتايج به‌دست آمده، سرعت جريان آزاد در داخل اتاق آزمون حدود 30% افزايش پيدا كرده و ميزان غيريكنواختي جريان تا 1%± كاهش يافته است.

One of the conventional ways to increase velocity of a fluid flow is using a nozzle in stream wise. In this paper, in order to increase the flow velocity in a low speed wind tunnel, and to carry out experiments at higher velocities. An optimal nozzle profile, by considering constraints such as the nozzle inlet cross section, inlet velocity, and nozzle length has been designed using computational fluid dynamics. Design variables were the nozzle inlet cross section, outlet velocity, the turning point of the nozzle profile, the uniformity of the outlet flow and the effective length of the test section. The performance of the designed nozzle was experimentally investigated. According to the results, the velocity increased by 13 m/s and the uniformity of the flow decreased by ±1%.