آزمایشگاه آیرودینامیک - دانشکده مهندسی هوافضا

آزمایشگاه آیرودینامیک (تونل باد)

سرپرست: دکتر غلامحسین پوریوسفی

کارشناس: مهندس علیرضا دوست‌محمودی

بعد از افتتاح دانشکده مهندسی هوافضا در سال 1385، آزمایشگاه آیرودینامیک ذیل دپارتمان آیرودینامیک و پیشرانش دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی تأسیس شد. پس از آن، راه‌اندازی یک آزمایشگاه آموزشی و پژوهشی آیرودینامیک در راستای فعالیت‌های علمی دانشکده مهندسی هوافضا، به تصویب رسید. پیرو آن در سال 1386 پروژه طراحی و ساخت تونل باد مادون صوت آغاز گردید و در سال 1387 به عنوان بزرگ‌ترین تونل باد مادون صوت در سطح دانشگاه‌های کشور به بهره‌برداری رسید. این آزمایشگاه جهت انجام پروژه‌های تحصیلات تکمیلی و پروژه‌های تحقیقاتی مشترک با صنعت، فعالیت خود را آغاز نمود. در طول حدود 17 سال فعالیت آزمایشگاه آیرودینامیک، مجموعه کاملی از دستگاه‌های اندازه‌گیری روز دنیا با دقت بالا به تجهیزات آن اضافه شده است و آن را تبدیل به یکی از مجهزترین و کالیبره‌ترین تونل بادهای سطح کشور کرده است. همچنین در طی این سال‌ها تربیت متخصصین زبده در سطوح کارشناسی، کارشناسی‌ارشد و دکتری در ذیل انجام پروژه‌های متعدد یکی از اصلی‌ترین اهداف این آزمایشگاه بوده و باعث بوجود آمدن یک تیم متخصص که در این آزمایشگاه فعالیت می‌کنند شده است. در ضمن ده‌ها مقالات در مجلات معتبر بین‌المللی که برآمده از نتایج پژوهش‌های انجام شده در این آزمایشگاه بوده به چاپ رسیده است. این آزمایشگاه به ارائه خدمات فنی و مهندسی مانند تست‌های تخصصی آزمایشگاهی به شرکت‌های داخلی و صنایع در سطح کشور می‌پردازد.

در طی سال‌ها فعالیت علمی آزمایشگاه، زیر ساخت‌های منحصر به فردی بوجود آمده است. این زیرساخت‌ها شامل زیرساخت‌های تجهیزاتی و زیرساخت‌های دانشی و فناوری بوده که با توجه به موقعیت مکانی و متخصصین فعال در آزمایشگاه ، مختص و منحصر به فرد در این آزمایشگاه می‌باشند. این زیرساخت‌ها در بخش زیر به صورت مختصر آورده شده‌اند.

تونل باد مادون صوت

از مهم‌ترین زیرساخت‌های موجود در آزمایشگاه، تونل باد مادون صوت ساخته شده توسط متخصصین داخلی آزمایشگاه می‌باشد. این تونل باد دارای ویژگی‌های زیر است:
- دارای بزرگ‌ترین اتاق آزمون در سطح دانشگاه‌های کشور
- دارای کم‌ترین مقدار شدت اغتشاشات و غیریکنواختی جریان آزاد
- مجهز به انواع دستگاه‌های اندازه‌گيری خودکار با دقت بالا
- قابليت دستیابی به محدوده اعداد رینولدز بالا
- توانایی انجام تست‌های در مقیاس نیمه‌صنعتی و صنعتی

مشخصات این تونل‌ باد به شرح زیر می‌باشد:
- تونل باد مادون صوت، مدار باز، مکنده
- ابعاد اتاق آزمون 1*1/2 متر و طول 3 متر
- محدوده سرعت جریان تا 70 متر بر ثانیه
- شدت اغتشاشات جریان آزاد کمتر از 2/0 درصد
- دارای غیریکنواختی سرعت کمتر از 5/0 درصد
- مجهز به انواع دستگاه‌های اندازه‌گيری خودکار با دقت بالا: انواع سنسورهای اندازه‌گیری خودکار سرعت، دما و فشار، دستگاه جریان‌سنج سیم داغ سه‌بعدی و تک بعدی، سنسورهای اندازه‌گیری فشار 28 کاناله (هانی‌ول)، بالانس داخلی 6 مؤلفه نیرو و گشتاور، سیستم‌های مرئی‌سازی دود برای مطالعه الگوی جریان، انواع بردهای الکترونیکی 16 و 32 کاناله، مکانیزم انتقال‌دهنده سه‌محوره (تراورس سیستم)، سیستم تنظیم زاویه (آلفا مکانیزم) و ....
- مجهز به انواع سیستم‌های محرک پلاسمایی، جهت کنترل فعال جریان بر روی هواگردها

طراحی و ساخت منابع تغذیه و محرک‌های پلاسما

از مهم‎ترین زمینه‌های فعالیت آزمایشگاه، ساخت منابع تغذیه مختلف پلاسما از قبیل AC، DC و ... و استفاده از آن‌ها در محرک‌های پلاسمائی است. تاریخچه ساخت منابع تغذیه پلاسما در این آزمایشگاه به صورت مختصر به شرح زیر می‌باشد:
1388: ساخت منبع تغذیه مستقیم کرونا 1 کیلووات
1391: آزمایشگاه آیرودینامیک، منبع تغذیه متناوب 1 کیلووات

ساخت مکانیزم‌های آزمایشگاهی، استندهای تست و سیستم‌های اندازه‌گیری

از دیگر توانمندی‌های موجود در آزمایشگاه، توانایی ساخت مکانیزم‌های آزمایشگاهی، استندهای تست و سیستم‌های اندازه‌گیری می‌باشد. از مکانیزم‌های قبلی ساخته شده توسط مهندسین داخلی آزمایشگاه، دستگاه‌های تراورس 3 مؤلفه، آلفا مکانیزم و استند دورانی است که هم‌اکنون در تونل باد مادون صوت آزمایشگاه آیرودینامیک دانشکده هوافضا در حال استفاده می‌باشد.

از بدو تأسیس آزمایشگاه آیرودینامیک دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، این آزمایشگاه محفلی برای انجام آزمایش‌ها، تحقیقات و پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی شده است. در این بخش به معرفی برخی از پروژه‌هایی که در طول فعالیت آزمایشگاه آیرودینامیک انجام شده، پرداخته شده است.

کنترل جدایش جریان ایرفویل به کمک پلاسمای DBD

یکی از قدیمی‌ترین و بنیادی‌ترین آزمایش‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک توسط متخصصین آزمایشگاه، تست کنترل و مرئی‌سازی جدایش جریان ایرفویل به کمک محرک‌های پلاسمای DBD می‌باشد. در طی این آزمایش، موقعیت جدایش جریان از روی ایرفویل به کمک مرئی‌سازی با دود و لیزر، مشخص شده و با قرار دادن محرک‌های پلاسمائی در آن نقطه و تزریق مومنتوم محلی پلاسما، جدایش جریان به تعویق می‌افتد. این کار باعث افزایش راندمان آیرودینامیکی یک ایرفویل و یا یک بال در حالت سه بعدی خواهد شد.

کاهش ناپایداری‌های آیرودینامیکی در یک کمپرسور محوری با استفاده از عملگرهای پلاسمائی

از آزمایش‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک توسط متخصصین آزمایشگاه، بررسی کاهش ناپایداری‌های آیرودینامیکی در یک کمپرسور محوری با استفاده از عملگرهای پلاسمایی می‌باشد. در طی این آزمایش‌ها سعی در کنترل نشتی جریان نوک پره در یک کمپرسور محوری با کمک عملگرهای پلاسمایی و افزایش حاشیه استال در یک کمپرسور سرعت پایین با استفاده از عملگرهای پلاسمایی بوده است. نتایج این آزمایش باعث کمک به بهبود عملکرد موتور هواگردها در شرایط ناپایداری خواهد شد.

کنترل حباب جدایش جریان پله به وسیله محرک پلاسمایی

در این پژوهش، حباب جدایش ایجاد شده توسط گذشت جریان از روی یک پله در سرعت‌های مختلف مطالعه شده و به کمک محرک‌های پلاسمائی این حباب جدایش کنترل شده است.

مطالعه یخ‌زدگی بال هواپیما و پره‌های کمپرسور و تأثیر محرک‌های پلاسمایی برای مقابله با آن

یکی از پروژه‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک، مطالعه یخ‌زدگی بال هواپیما و پره‌های کمپرسور و تأثیر محرک‌های پلاسمائی برای مقابله با آن بوده است. در طی این پروژه ابتدا تأثیرات یخ‌زدگی بر جریان بال هواپیما با مدل‌سازی این پدیده با بال‌های دوبعدی مطالعه شده است. سپس همین تأثیرات بر روی ردیف پره‌های کمپرسور مطالعه شده و در آخر با نصب محرک‌های پلاسمائی، سعی در کاهش اثرات منفی پدیده یخ‌زدگی شده است.

بررسی تأثیر اسپویلر بر روی گردابه‌های خودرو

یکی از تست‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک، بررسی تأثیر اسپویلر بر روی گردابه‌های خودرو بوده است. در این تست، یک مدل خودرو و مدل انعکاسی آن در داخل تونل باد قرار داده شده و تأثیرات اسپویلر بر توزیع فشار و گردابه‌های پشت آن مطالعه شده است.

تست کاهش درگ خودرو توسط محرک‌های پلاسمایی

از تست‌های انجام شده در این مرکز در راستای استفاده از محرک‌های پلاسمائی جهت افزایش کارایی خودروها، تست کاهش درگ خودرو توسط محرک‌های پلاسمائی برروی خودروی مدل شده موسوم به مدل Ahmed Body می‌باشد. در این تست با مطالعه توزیع فشار جریان مغشوش در پشت خودرو و استفاده از محرک‌های پلاسمائی در موقعیت مناسب، سعی در کنترل جریان پشت مدل و کاهش نیروی درگ ناشی از آن اغتشاشات بوده است. از نتایج حاصل از این مطالعه می‌توان برای کاهش مصرف سوخت خودروها استفاده نمود.

بررسی عملکرد پارامترهای الکتریکی و مکانیکی توربین باد

این پژوهش به جهت مطالعه پارامترهای الکتریکی و پارامترهای مکانیکی پره‌های توربین باد در آزمایشگاه آیرودینامیک انجام گرفت. در این پژوهش تأثیرات پارامترهای فیزیکی پره‌های یک توربین باد بر روی مشخصات الکتریکی ژنراتور و نیروی الکتریکی حاصل شده از وزش باد مطالعه شده است.

بررسی جریان بر روی چراغ اتوبان

یکی از پروژه‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک، مطالعه تأثیرات جریان هوای گذرنده از روی چراغ‌های اتوبان‌های شهری بوده است. در این پروژه، تأثیرات جریان هوا در سرعت‌های مختلف گذرنده از روی چراغ در حالات قرارگیری متفاوت، مطالعه شده است.

مطالعه تجربی تأثیرات هوا بر مثلث خطر خودرو

از پروژه‌هایی که در آزمایشگاه انجام گرفته، تست‌های تایید صلاحیت و استاندارد محصولات صنعتی و تجاری بوده است. یکی از این تست‌ها مربوط به مطالعه تجربی تأثیرات سرعت هوا بر مثلث خطر خودرو می‌باشد. در این تست، حد تحمل این مثلث خطر در شرایط شبیه‌سازی شده مقابل هوای گذرنده از روی آن در سرعت‌های متفاوت مطالعه شده است.

مطالعه پدیده تداخل جریان در بین آرایه‌های چند سیلندری

از دیگر پروژه‌های انجام شده در آزمایشگاه آیرودینامیک توسط متخصصین آزمایشگاه، مطالعه پدیده تداخل جریان در بین آرایه‌های چند سیلندری در تونل باد بوده است. در طی این آزمایش تاثیرات تعداد سیلندرها و جانمایی آن‌ها کنار هم با توجه به سرعت جریان بر روی بازده آیرودینامیکی مطالعه و بررسی تجربی شده است. از نتایج این آزمایش می‌توان در چینش و جانمایی ارابه‌های فرود هواگردها استفاده نمود.

جت پلاسمای سرد

از دیگر پروژه‌های انجام شده در آزمایشگاه، پروژه جت پلاسمای سرد است. جت پلاسمای سرد یک نوع از تخلیه پلاسما است که در دمای اتاق تولید شده و به دلیل عدم افزایش دمای آن، به عنوان پلاسمای سرد شناخته می‌شود. این پلاسما با استفاده از گازهای بی‌اثر مانند هلیوم و آرگون و با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی بالا ایجاد می‌شود.

تلفن سرپرست: 73064227
تلفن آزمایشگاه: 73064279

Last Update: