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空气动力仪
使用说明书
目 录
一、 概述 ………………………………………………………………（3）
二、 流体动力学的基本原理
1) 连续性方程 ……………………………………………………（3）
2) 伯努利方程 ……………………………………………………（4）
三、 空气动力仪的功能特点 …………………………………………（4）
四、 空气动力仪的技术指标 …………………………………………（5）
五、 空气动力仪的系统构成
1) 动力段 …………………………………………………………（9）
2) 收缩段 …………………………………………………………（9）
3) 实验段 …………………………………………………………（9）
4) 扩张段 …………………………………………………………（9）
六、 空气动力仪的系统部件
1) 实验导轨及支座 ………………………………………………（10）
2) 风机 ……………………………………………………………（10）
3) 风洞 ……………………………………………………………（11）
4) 流管与模型 ……………………………………………………（11）
5) 文丘里管 ………………………………………………………（13）
6) 机翼升力模型 …………………………………………………（13）
7) 整流器 …………………………………………………………（14）
8) 气压测量组件 …………………………………………………（14）
9) 多功能测力计 …………………………………………………（16）
七、 空气动力学实验前的准备
1) 开放式实验系统………………………………………………（20）
2) 封闭式实验系统………………………………………………（23）
八、 空气动力学典型实验及使用方法
1) 开放型实验
a) 文丘里管实验（伯努利方程验证）………………………（26）
b) 阻力测试实验（阻力曲线）………………………………（27）
2) 封闭型（风洞）实验
a) 斜体模块实验（连续性方程验证）………………………（28）
b) 升力测定（升力曲线）……………………………………（29）
九、 空气动力仪操作注意事项
1) 系统……………………………………………………………（30）
2) 风机……………………………………………………………（30）
3) 测量组件………………………………………………………（30）
KQD03型空气动力仪使用说明书
一、 概述
空气动力仪的实验研究是流体力学中最活跃和最具生命力的领域之一。华东师范大学科教仪器厂研发而成的空气动力仪，正为流体力学的实验研究提供一套相当完善的空气动力学的测试系统。
利用空气动力仪中的风洞和模拟技术，不仅能为学习者认识和解决流体力学中的理论问题开辟了独特蹊径，而且能形象生动地说明大型风洞系统对汽车、火车、舰船、飞行器等交通工具和高速运动体的模拟测试方法与航空物理方面的基础知识，也可为高层建筑、桥梁模型的风阻实验提供基础性的实验手段。系统设备体现出科学性、严密性、灵活性、技巧性与经济性的辩证统一。
本空气动力仪主要用于高等院校的物理学实验，尤其适用于理工科流体力学专业及相关课程的实验演示与研究；又可为青少年的探索性、自主性学习以及科普活动提供创造性思维的验证依据和科技创作的展示平台。本空气动力仪同时也适用于有关科研院所的创新探究和职业培训等领域。
二、 流体动力学的基本原理
流体动力学的规律甚广，且至今还在发展之中，但测量流体的流速、流量以及依此组成的各类测量仪器，乃至机翼高速运行时产生的升力、火箭喷射时产生的推力等等，都遵循着流体力学这些最为重要的基础性原理。
1) 连续性（Continuity）方程
如忽略流体的压缩因素，流体在封闭性管道中作稳恒流动时，在单位时间内流进某截面（A1）的流体质量必等于在另一截面（A2）流出的流体质量（即
流量相等），谓之连续性方程（见图1）：
流量相等），谓之连续性方程（见图1）：
(常量) （1） 式中 A为流管某处的截面积，V为该截面处流体的流速。
图1
2) 伯努利（Bernoulli）方程
根据功能原理，流体在封闭管道中任一点的压强应遵循如下伯努利方程的关系式：
（常量） 式中p为绝对压力，
为流体的密度，y 为离重力势能的零点距，在流体的稳恒流中，上式可简化为
为流体的密度，y 为离重力势能的零点距，在流体的稳恒流中，上式可简化为
（常量） （2）三、 空气动力仪的功能特点 （图2）
图2 KQD03型空气动力仪
1) 空气动力仪的系统构件、模型与量计均经精心设计、整合而成的这一独立、精巧、至美的实验体系，可对各种模型进行多项流体规律的演示研究和实验、测试。
2) 作为风源的风机与流管、风洞、测试模型以及多功能测力计等各组件均安置在以实验导轨作基座的系统之中。各部件配合精良，装配简单且无繁琐的调试要求。
3) 风机采用特殊设计的吸压式层流芯组构。出风口与风咀相对接时构成开放式空气动力学实验系统；而将风机旋转180°（无需搬动风机）与风洞相接，又可方便地组构成封闭式空气动力学实验系统。
4) 风洞的透明罩壳，使观察流体的动力现象十分生动、直观、清晰，且风洞的翻板式结构使模型测试件的装卸（或更换）显得非常快捷方便。
5) 多功能测力计构思精巧、功能齐全。被测之拉（阻）力、升力测量装置（多功能测力计）与模型的攻角（飞行角）指示器等构件整合成一体化，可同时测得各项动力学数据。
多功能测力计中的测量小车与导轨精度高，滑动摩擦极小，因而具有很高的灵敏度，可以测出小模型的拉（阻）力和升力。
6) 由直角立杆支承的测量组件（包括多功能测力计和斜管液体气压计）可任意转向、移动或微调，既可方便地与实验模型相适配，单独地进行科学实验，又适用于课堂演示或科技会展供群体鉴赏。
四、 空气动力仪的技术指标
1) 风机部分
l 最高转速 2800r/min
l 电源电压 220v 50Hz
l 输入功率 264VA
l 输出功率 180W
l 出口风量 ≮1200m3/h
l 进风口直径 φ154㎜
l 出风口直径 φ254㎜
l 风机重量 10.5㎏
l 外形尺寸 255×355×270 mm3
l 环境温度 -20～50℃
2) 导轨部分
l 导轨长度 1500㎜
l 线度误差 0.2㎜
3) 流管部分
l 管道接口直径 φ250㎜
4) 风洞部分
l 风洞截面积 150×150 mm3
l 风洞长度 500㎜
5) 文丘里管部分
l 管长 400㎜
l 探测点处直径 分别为φ100、φ89、、φ61、
φ50、φ61、φ89、φ100㎜
6) 斜体模块部分
l 块长 400㎜
l 宽度 150㎜
l 高度 低端 3㎜、高端 75㎜
※ 放入风洞后的流场截面积为200～120 cm2 (斜面上印有标度)
7) 模型连接部分
l 支撑吊杆长度 长杆120㎜、短杆115㎜
l 模型连接器 长度48㎜、连接螺栓M4×10㎜
8) 测量组件部分
1. 多管压力计
l 管数 5根
l 管长 225±5㎜
l 管径 Φ6±0.5㎜
2. 斜管液体气压计
l 管长 325±10㎜
l 管径 Φ6±0.5㎜
l 量程 风压0～350Pa 分辨率1 Pa（每格 5 Pa）
风速0～24 m/s (每格1 m/s)
3. 扇形拉力计
l 扇形盘径长 175㎜
l 量程 小指针盘0～0.3N （分度 0.01N）
大指针盘0～0.6N （分度 0.02N）
l 指针长 65㎜
l 拉力行程 145㎜
4. 测量小车A（不附升力秤）
l 尺寸 149（H）×92（W）×25（D）mm3
l 行程 145㎜
l 重量 50 g
5. 测量小车B （附升力秤）
l 尺寸 149（H）×92（W）×25（D）mm3
l 行程 145㎜
l 攻角可调范围 ±45°
l 重量 150 g
6. 升力秤
l 刻度盘 Φ60㎜
l 量程 -0.5～＋0.6N（分度 0.1N）
l 升力行程 32㎜
7. 皮托管
l 管长 170㎜（外管）160㎜（内管）
l 管径 Φ5㎜（外径）3㎜（内径）
l 静压探测孔 Φ2㎜×2㎜
五、 空气动力仪的系统构成
空气动力仪根据实验的设计和要求，可灵活地组构成开放式或封闭式两类实验系统。前者只要将风机的出风口与收缩式流管相接，再配以测量机构即可构成。后者则需将流管和风洞等构件级联成完整的隔离式型的测试系统（示意见图3、图4）
图3 空气动力仪（开放式实验系统）
图4 空气动力仪（封闭式实验系统）
1) 动力段 经特殊设计的吸压式风机产生一定速度和压力的空气流。
2) 收缩段 目的在于提高气流速度，並配合阻尼网或蜂窝型整流罩降低气流的湍流度，从而达到较好的匀流场指标。
※ 以上两段在开放式实验系统和封闭式实验系统中都要使用。
3) 实验段 是观察、测试实验模型的均匀流场段。在封闭式实验系统中，实验段即是风洞，其中装有按原型一定比例（通常为缩小）精制而成的测试模型，作为对原型的实验模拟，可对其的流动规律作系统的测量研究。
4) 扩散段 其作用是将实验段的气流功能转化为压力能，並使气流逐渐过渡到大气之中，从而可减少管道损耗及出风口的损失，提高风洞效率。
六、 空气动力仪的系统部件
1) 实验导轨及支座（图5）
空气动力仪配置由本厂生产的DG03-1500型实验导轨和多个滑座，组成系统基座。专用的滑座将风机、风洞、流管等各部件支承在导轨之上，组装成相应的实验系统后锁定。
图5 DG03-1500型实验导轨及支座
滑座有三种规格：
1. 风机滑座：滑座上端系转盘式结构，以使风机能任意转动或锁定。
2. 风洞或文丘里管滑座：是横向可微调±8毫米、用以在风洞型框两端处支承的两具支座；该滑座也可作文丘里管、整流器的支承件。
3. 测量组件滑座：用于支承测量单元的直角形立杆。
2) 风机（图6）
吸压式风机为混流式结构，风力强劲平稳。风机的风叶一端为进风口，装有防护用的网罩；风机的电机一端为出风口，外缘装有8根防护栅起保护作用。图6 风机
风机的底座与专用风机滑座相联，座落在实验导轨上，风机顶端的风机控制器盒设有电源开关和调速旋钮。打开电源后，风机启动，继而可旋转旋钮，无级地调节风机转速，从而改变气流的风压与风速。
3) 风洞（图7）
风洞是构成封闭式实验系统的核心实验段。
风洞由截面为150毫米见方的透明罩壳构成矩形流管。该封闭式流管用以在简单的实验室条件下实现大尺寸流体原型的模拟试验（反之亦是）。
图7 风洞
本系统的风洞底板由优质工程塑料以加强筋成型，两端各装一矩形框架，其中一端框镶嵌阻尼网以改善气流流场，并防止异物吸入风机内部。风洞的三个面板依托在底板和型框之上，构成封闭式的实验空间。风洞的两侧面板设计成翻板机构，便于试验模型的装卸操作。顶板开有狭长的缝槽，插入压力传感头（如皮托管），与液体气压计相接，可测量风洞中某点的风压（风速）值；当打开风洞侧板，将模型的吊杆从下穿过缝槽与多功能测力计小车相联时，便可测量模型的拉（阻）力或升力。
4) 流管与模型
1. 流管 即组成空气动力仪系统的各种管道，大致可分为以下几类：
l 收缩型 大圆形→小圆形， 大圆形→方形 （见图8）
l 扩散型 方形→大方形， 中圆形→大圆形
l 实验型（详见下节） 文丘里管/皮托管等。
图8 流管
2. 模型 即实验用的模块（图9）
l 斜体模块 将其放入风洞，用来验证连续性方程。
l 阻力模块 为在流场中模型受阻测试实验用的不同型体。包括球形、圆盘形、半球壳形、流线形等。
l 升力模块 用作机翼的升力实验与演示（详见下节）
图9 模型（模块）
5) 文丘里管
为了验证连续性方程和伯努利方程，最常用的实验设计是利用文丘里管（Venturi tube）进行测试（见图10） 图10 文丘里管
文丘里管是一种封闭式流管，其管径两边呈扩散型，中间呈收缩型。主要用以研究管中流场的变化规律。根据连续性方程和伯努利原理，可以导出在流管各处气流的流速与压强之间的关系式：
（3） 式中 P与P0 分别为管中某两处的压强值
A与A0 分别为管中相应处的截面积显然，文丘里管咽喉处的流速最大，而压力最小。
图11为用U形管压力计测得该两处压强差异的示意图。
图11 U形管压力计示意图
6) 机翼升力模型
图12中所示为流线型机翼在大气中飞行过程中产生升力的示意图。
当机翼向上昂起（攻角α＞0）时（翼弦与水平面的交角，称为攻角，亦称飞行角），机翼的上方流线较密，而机翼下方流线则较为平坦（近于原大气压），于是
上方气流流速V1＞下方气流流速V2
根据伯努利原理，必有：
上方气体压强P1＜下方气体压强P2
从而流场将对机翼产生向上的升力，（升力与阻力的合力为F，各分力的大小与机型、航速及飞行时的攻角有关）。 图12 模型机翼升力示意图7) 整流器
为使空气流场均匀、稳定，可以使用气流整流器。本仪器配有三种整流器：大圆、小圆和风洞使用的方形整流器。见图13 图13 整流器8) 气压测量组件
1. 
斜管液体气压计（图14）
斜管液体气压计（图14） 斜管液体气压计是通过液体受压流动时，液面高度的变化来测量流体微压差的一种计量仪器。 图14 斜管液体气压计
斜管液体气压计主要由玻璃储液球相接于倾斜玻璃管组成，並将其固定在矩形托板上。玻管长约300mm，下方有压力（P）刻度（量程0～350Pa），上方有风速（V）刻度（量程0～24m/s），在矩形托板的右下方嵌有水准泡。托板背后中央设有安装圆孔，用以套入直角立杆，旋上立杆顶端的螺栓，即可固定斜管液体气压计。压力计储液球上端的接头为气体的正压测试端；斜管尾端的接头为气体的负压测试端。
2. 多管压力计（图15）
将5根细玻璃管並排插入下部的储液槽中，便组成了多管式的斜管气压计，测量时用塑料软管连接各玻管接头即可测量气体多点压力的相对值。
图15 多管压力计
3. 皮托管（Pitot tube）
用作流体压力传感头的标准型皮托管。该皮托管由两根流管组成，中心管道（b）的头部开孔，用以测量来流的总压力P，外围管道则在两侧壁开有小孔（a），用以测量该处的静压力P0。 图16 皮托管
根据伯努利方程由总压和静压之差即可计算出流速来。
由于流管的截面积相对外界流体截面甚小，即A0＞＞A故由（3）式得：
（4）本空气动力仪系统的传感头系采用工艺较为简单的皮托管形式，如图16所示。该皮托管由两根並排镶接的弯管所组成，内侧管的（b）管，头部有自然通孔，用以测量来流的总压力（或动压），外侧管头部予以封堵，但离头部约15毫米的侧壁处开一对小孔，是（a）孔，用以测量静压力。两管的尾部弯成直角，两尾端均自然开孔，分别用软管与斜管液体气压计相连，作为总压力和静压力的测试接头，具体使用时，也可根据需要只用单管。
9) 多功能测力计
多功能测力计主要用于测量模型试件的阻力（拉）力、升力，以及设定模型机翼的攻角（飞行角）等。
由以下几部分构件组成多功能测力的量计：
l 
导轨座板（图17） 在厚达10毫米的透明有机玻璃座板上，上下安装有滑动摩擦系数极小的两根导轨。下导轨上刻有标度，用以在实验时确定小车运动的距离。导轨座板的右上角装有水平仪，在使用前调水平用。导轨座板的左右两侧上下各有两个螺栓，用以紧固扇形拉力计。导轨座板通过背后的两根支杆和横臂组件的连接桥相联。 图17 导轨座板
导轨座板（图17） 在厚达10毫米的透明有机玻璃座板上，上下安装有滑动摩擦系数极小的两根导轨。下导轨上刻有标度，用以在实验时确定小车运动的距离。导轨座板的右上角装有水平仪，在使用前调水平用。导轨座板的左右两侧上下各有两个螺栓，用以紧固扇形拉力计。导轨座板通过背后的两根支杆和横臂组件的连接桥相联。 图17 导轨座板l 
横臂组件（图18） 组件横臂一端的圆筒套入直角立杆中，圆筒内有锁紧环，旋紧圆筒外的螺栓，可使横臂组件固定在立杆上。横臂的另一端为连接桥，用于固定导轨座板部件，连接桥的左右两端各有一个锁定导轨座板的螺栓，连接桥左端上下各有一螺栓，依据水准仪相互配合调节使导轨座板部件处于水平。 图18 横臂组件
横臂组件（图18） 组件横臂一端的圆筒套入直角立杆中，圆筒内有锁紧环，旋紧圆筒外的螺栓，可使横臂组件固定在立杆上。横臂的另一端为连接桥，用于固定导轨座板部件，连接桥的左右两端各有一个锁定导轨座板的螺栓，连接桥左端上下各有一螺栓，依据水准仪相互配合调节使导轨座板部件处于水平。 图18 横臂组件l 
测量小车（A）（图19） 用以测量机翼流线体等模块的拉（阻）力大小。小车的滑轮（顶部1只，下部2只）安装在4毫米厚的透明有机玻璃上，使用时将小车的三个滑轮的轮槽插入导轨之中即可水平自由滑动。小车的中下部有连接吊杆的接口座，通过两个螺栓固定吊杆；小车下部的左右两端各有一挂柱，用以套挂扇形拉力计的拉线，即当扇形拉力计使用×1量程时，拉线套挂在挂柱的内槽；而当使用×2量程时则改挂在外槽之中。
测量小车（A）（图19） 用以测量机翼流线体等模块的拉（阻）力大小。小车的滑轮（顶部1只，下部2只）安装在4毫米厚的透明有机玻璃上，使用时将小车的三个滑轮的轮槽插入导轨之中即可水平自由滑动。小车的中下部有连接吊杆的接口座，通过两个螺栓固定吊杆；小车下部的左右两端各有一挂柱，用以套挂扇形拉力计的拉线，即当扇形拉力计使用×1量程时，拉线套挂在挂柱的内槽；而当使用×2量程时则改挂在外槽之中。 图19 测量小车A
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测量小车（B）（图20） 用以测量机翼等模块的升力和拉（阻）力的大小。测量小车（B）的结构基本上和测量小车（A）相同，只是在小车的中央安装有升力秤和测试模块的攻角调节机构。升力秤通过左右各2只滑轮在小车中间两侧的滑槽内上下自由滑移，升力秤中央亦为一卷簧式的测力机构，秤背后的卷簧活动端与线盘相连，线盘上缠绕吊线，线端则系在小车顶端的调节盘上，调节滚花盘钮可使升力秤悬置。刻度盘外围又设有调零转盘，用以调节升力指针的零点。
测量小车（B）（图20） 用以测量机翼等模块的升力和拉（阻）力的大小。测量小车（B）的结构基本上和测量小车（A）相同，只是在小车的中央安装有升力秤和测试模块的攻角调节机构。升力秤通过左右各2只滑轮在小车中间两侧的滑槽内上下自由滑移，升力秤中央亦为一卷簧式的测力机构，秤背后的卷簧活动端与线盘相连，线盘上缠绕吊线，线端则系在小车顶端的调节盘上，调节滚花盘钮可使升力秤悬置。刻度盘外围又设有调零转盘，用以调节升力指针的零点。 图20 测量小车B
升力秤的中下方有二个滚花螺栓，用以固定被试模型的吊杆；升力秤大外盘（位于调零刻度盘的后侧）为被试模型的攻角调节盘，稍旋松该盘左侧的滚花螺栓，便可转动此盘，通过螺栓与连杆机构带动被试模型的连接接口，即可改变被试模型的攻角。攻角的大小可根据调节盘的刻度读出。（确定角度后旋紧螺栓即可）
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扇形拉（阻）力计（图21） 扇形拉（阻）力计用以测量被试模型在流场中的阻力，其结构机理如下：在拉（阻）力计的扇形直角边区域装有卷簧盘的测力机构，盘盒外缘开有线槽，缠绕有拉线，其末端通过定位滑轮与测量小车上的挂柱相系。当被试模型在流场中受风压而带动小车滑移的同时，小车拉动拉线而使拉（阻）力计盘盒上的指针发生偏转，从而可即时在刻度盘上指示出模型所受的阻力。（拉（阻）力计的背后有供调零用的旋盘）
扇形拉（阻）力计（图21） 扇形拉（阻）力计用以测量被试模型在流场中的阻力，其结构机理如下：在拉（阻）力计的扇形直角边区域装有卷簧盘的测力机构，盘盒外缘开有线槽，缠绕有拉线，其末端通过定位滑轮与测量小车上的挂柱相系。当被试模型在流场中受风压而带动小车滑移的同时，小车拉动拉线而使拉（阻）力计盘盒上的指针发生偏转，从而可即时在刻度盘上指示出模型所受的阻力。（拉（阻）力计的背后有供调零用的旋盘） 图21 扇形拉（阻）力计
扇形拉（阻）计两直角边上下分别各有槽口，用以将扇形拉（阻）计固定在导轨座板上。使用时，先将座板侧边上的螺栓松开，然后将拉（阻）力计基板的两个槽口对准螺栓插入，再旋紧螺栓，即可固定扇形拉（阻）力计。
根据实验需求，扇形拉（阻）力计可分别安装在导轨座板的左右两侧边上，一般开放式系统安装在左侧，封闭式系统安装在右侧。
扇形拉（阻）力计安装在左侧时，调节背后的调零旋盘，使指针向上，对准外刻度线上的零点，拉线的缠绕方向为逆时针，且逆时针通过定位轮，再系挂在测量小车上。
扇形拉（阻）计安装在右侧时，调节背后的调零旋盘，使指针向上，对准内刻度线上的零点，拉线的缠绕方向为顺时针，并且顺时针通过定位轮，再系挂在测量小车上。
七、 空气动力学实验前的准备
1) 开放式实验系统（图22）
图22 开放式实验系统
1. 先将实验导轨铺陈在实验桌上，导轨两端应预留0.6米以上的空间区域。
2. 将风机的滑动支座架设在实验导轨的左方位置上（架设前应完全拧松滑座上的两个滚花螺栓），拧紧滑座上的两个锁定螺栓，予以定位。
3. 拧松滑座上的风机转向锁定旋钮，转动风机使出风口朝向右侧，然后拧紧锁定旋钮，使风机固定。
4. 选用收缩型（通常为大圆→中圆）流管，使流管大口的4个槽口对准风机出风口周边上的4个滚花螺栓套入，拧紧螺栓。
5. 安装整流罩（如需要），将高立柱滑座放入实验导轨上，将与流管口径相配的整流罩（阴口朝流管）插入高立柱滑座上，向上旋转高立柱滑座上的接口旋钮固定整流罩，移动滑座，使整流罩套入流管中，然后拧紧滑座上的锁定螺栓。
6. 在离高立柱滑座（或流管出风口）约15厘米处，将低立柱滑座架设在实验导轨上，并将直角立杆（立杆处在实验导轨后方）上的接口和低立柱滑座上的接口对接，向上旋紧滑座上的接口旋钮，固定直角立杆。
7. 多功能测力计的安装和调试
l 将横臂组件一端的圆筒套入直角立杆中，移至适当高度，旋紧圆筒外的螺栓，可使横臂固定在立杆上。再将小车导轨座板后的两插杆插入横臂组件的连接桥左右两端孔内，稍拧紧锁定导轨座板的滚花螺栓，使之大致定位。
l 将扇形拉（阻）力计用滚花螺栓固定在导轨座板的左侧边缘上，再将扇形拉（阻）力计的拉线逆时针缠绕卷簧盘，并且逆时针通过定位轮，再系套在测量小车的挂柱上。
l 调节扇形拉（阻）力计背后的零点调节器，使指针指向零点。（垂直向上）
8. 斜管液体气压计的安装与调试
1. 用针筒吸入专用染色液，再将针头对准储液球上端管口缓慢注入染色液，等待片刻，直到液面稳定地达到“0”刻度线相持平为止。
2. 旋下直角立杆顶端的滚花旋钮，将斜管液体气压计底端的圆孔对准立杆小心插入在气压计顶端（原直角立杆顶端）位置，旋上滚花旋钮，调整斜管液体气压计的朝向（通常与实验导轨平行），旋紧滚花旋钮。
9. 多管压力计 用针筒吸入专用染色液，再将针头对准储液槽注入液体，直到液体稳定地达到“0”刻度线相持平。
10. 模型安装与系统调整
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调节实验导轨左右两侧4个支承旋钮，按斜管液体气压计右下方上的水平仪，将整个实验系统调平。
调节实验导轨左右两侧4个支承旋钮，按斜管液体气压计右下方上的水平仪，将整个实验系统调平。l 将测量小车（通常用测量小车（A）），安放在小车导轨上。
l 将实验模型拧上吊杆连接器（图23），再将两吊杆与测量小车相连，此时模型即可与扇形拉（阻）力计联动。 图23 吊杆连接器
l 松开横臂组件的圆筒滚花旋钮，移动套筒在直角立柱中的高度，使实验模型的上下位置正对出风口中线，并使导轨座板连同测量小车和实验导轨平行后再予以固定。
l 松开横臂组件连接桥两侧固定导轨座板的滚花螺栓，前后移动导轨座板，使实验模型在水平位置正对出风口中线。
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11. 按下风机电源开关，顺时针调节调速旋钮，风叶转动，继续调节调速旋钮使风速到达实验所需的要求。
2) 封闭式实验系统（图24）
图24 封闭式实验系统
1. 按开放式实验系统的1、2、3步序安装好风机。
2. 松开风机支座上的转向锁定旋钮，将风机旋转180°，使出风口朝向左方，再拧紧锁定旋钮。
3. 选用与风洞相接的大圆→矩形流管，将流管的大圆口端套入风机的进风口。
4. 安装整流罩（如需要），将与流管口径相配的整流罩（阴口朝流管）套入管道。
5. 将两个高立柱滑座架设在实验导轨上，两者之间间距约50厘米，将风洞下的两个接口分别与两高立柱滑座的接口对接（风洞带有防护网一端朝左侧，即风机一侧），向上旋转高立柱滑座上的接口旋钮，固定风洞。然后将滑座向左移动套住流管（或整流罩的阳口），拧紧两滑座上的锁定螺栓。
6. 在风洞段的中央位置按开放式实验系统6步序中的方法安装低立柱滑座和直角立杆。
7. 按照开放式实验系统的7、8步序，将多功能测力计与斜管液体气压计安装就位。
8. 模型安装与系统调整
l 按开放式实验系统的步序10（1）将系统调平。
l 将测量小车（通常用测量小车（B）），安放在小车导轨上。
l 将实验模型拧上吊杆连接器，打开风洞侧板，将两吊杆从下而上穿过风洞上盖板缝槽与测量小车相连，此时模型即可与扇形拉（阻）力计联动。
l 松开横臂组件的连接桥两侧固定导轨座板的滚花螺栓，前后移动导轨座板，使两吊杆处于风洞上盖板缝槽的中央。并使导轨座板和风洞上盖板缝槽平行后予以固定。
l 松开横臂组件圆筒的滚花旋钮，移动套筒在直角立柱中的高度，使实验模型的上下位置处于风洞的中线。
l 根据导轨座板上的水平仪，调节横臂组件连接桥左侧的上下两个滚花螺栓，使导轨座板处于水平位置。
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9. 按下风机电源开关，顺时针调节调速旋钮，风叶转动，继续调节调速旋钮使风速到达实验所需的要求。
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八、 空气动力学典型实验及使用方法
实验前分别按开放式实验系统或封闭式实验系统的准备事项，完成实验前的准备工作。
1) 开放型实验
1. 文丘里管实验（伯努利方程验证）
图25 文丘里管实验1
l 按图（25），将文丘里管的5个静压测试探头用软管顺次与多管压力计相接，观察文丘里管中探测点的压力分布状态，记录多管压力计中各压力管的液面高度，验证流体的伯努利方程。
图26 文丘里管实验 2
l 按图（26），将斜管液体气压计的正、负压力端接头分别连接到文丘里管的第1和第4接头上，调节风机的风速，测量文丘里管在不同风速时，各探测点的压力及测点间的压力差，验证流体的伯努利方程。
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2. 阻力测试实验（阻力曲线）（图27）
l 在空气动力仪的开放实验段，用多功能测力计的扇形拉（阻）力计和测试小车（A），可测得不同模型形体在流场中的阻力。
l 测量同形而不同截面积的模型所受的阻力FR与其面积A的值，画出FR～A曲线。
l 用斜管斜管液体气压计测出各模型的压力差或风速值。
l 画出各不同形体模型的阻力FR与风速V的值，画出FR～A曲线。
图27 阻力测试实验
2) 封闭型（风洞）实验
1. 斜体模块实验（连续性方程验证）
l 按封闭式实验系统安装成风洞系统
l 斜体模块的底面有3根插针，对应插入风洞底板的3个插孔中，将斜体模块安放在风洞之中（低处向右方），如图（28）所示。
图28 斜体模块实验
l 以皮托管作压力传感头，使用斜管液体气压计，测试斜面若干标线流场处的风压△P及风速V值。
l 计算各测点流量，验证连续性方程。
2. 升力测定(升力曲线)（图29）
l 按封闭式实验系统安装成风洞系统。
l 使用多功能测力计的扇形拉（阻）力计和带升力秤的测量小车（B）。
图29 升力测定实验
l 将模型连接螺栓的后部插入航空器机翼模型中央横杆的后圆孔之中，模型连接螺栓的前部螺丝放入模型中央横杆前部的半圆槽中，拧上模型连接螺栓的延长杆，然后放进风洞之中，模型的前后吊杆从风洞顶板缝槽中穿过并与测量小车（B）的升力秤相连（稍长的吊杆固定在升力秤中间的连接点上）。
l 调节升力秤的可调外盘，使机翼的飞行（攻）角约在0°的位置。
l 旋动测量小车上部的升力秤高度调节旋钮（调节时另一手护住测试小车），目测使升力秤处于上下可移动范围的中间位置。
l 调节升力秤指针刻度盘，置“0”位。
l 开启风机，调节风速，用扇形拉（阻）力计和升力秤分别测出模型的阻力FW和升力FA，绘出FW～FA的曲线。
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九、 空气动力仪操作注意事项
1) 系统
l 在清洁处防尘存放，严禁堆放，並防止各零部件和附件机械损伤。
l 定期清洗防尘，清洗时塑料部件可用少量清水或中性洗涤剂轻轻擦拭；金属部分可用少量机油擦洗。
l 仪器不宜在阳光中曝晒或靠近热源处使用和储存。
l 各部件、附件连接时，应保持水平对接，且将各滚花螺栓拧紧，但不宜用力过大。
2) 风机：请参阅风机铭牌上“风机使用注意事项”的说明。
3) 测量组件
1. 斜管液体气压计、多管压力计的液体必须采用专用的染色水，该液体对人体健康无害，但不能吸入或饮用。玻璃管为易损部件，必须小心操作，与软管插接时，不可过分用力。实验后应将测量液倒出，用清水洗净后，再用塑料套罩封住玻璃管接口，以防玻管内受污。
2. 扇形拉（阻）力计、测量小车、升力秤连同导轨座架等构件均为精密组件，装卸和使用时，必须小心轻放，仔细操作、不能超载，严禁过度用力；在实验前用干布轻轻抹去测量小车轨道和小车滚轮的灰尘和赃物，使实验数据更准确。
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