Design of a low-speed subsonic portable wind tunnel for educational purposes

Despite technology advancing, wind tunnel testing is still irreplaceable in design processes involving objects interacting with fluids. Wind tunnels are widely used in commercial and educational purposes. The aim of this study is to design a small open-circuit subsonic portable wind tunnel for educational purposes. Main focuses were to have good flow quality while providing the required flexibility and mobility. The cross section of the wind tunnel is of square type with dimensions 0.5 m x 0.5 m and the length of the section is 1 m. Overall length of the tunnel is about 2.8 m which makes it possible to roll around or to load to a truck by separating the components. Contraction cone is designed using a 5th degree polynomial. Also, a complete support structure is designed for all the components and sensor chosen. For accurate drag and lift calculations a 6-axis force sensor with ethernet connection and for wind speed measurement a pitot-Prandtl tube is employed to use in tunnel. The design of tunnel components conforms to the design rules set by literature and preliminary test results seem satisfactory. The constructed tunnel can be used for different tests in the field of aerodynamics.

Nonostante i progressi tecnologici, i test in galleria del vento sono tuttora insostituibili nella progettazione di oggetti che interagiscono con fluidi. Le gallerie del vento sono largamente utilizzate per fini commerciali ed educativi. Lo scopo di questo lavoro è il design di una piccola galleria del vento, portatile e subsonica, da impiegare per fini educativi. I principali obiettivi sono il mantenimento di una buona qualità di flusso pur imponendo la mobilità e flessibilità prefissate. La sezione trasversale della galleria del vento è quadrata con dimensioni di 0.5 m x 0.5 m e la lunghezza è di 1 m. La lunghezza totale del tunnel è di 2.8 m, il che permette di spostarlo, oppure di trasportarlo separando i componenti. Il cono di contrazione è stato progettato utilizzando un polinomio di quinto grado. Inoltre, per ogni componente è stata progettata una struttura di supporto ed è stato selezionato un sensore. Per i calcoli di drag and lift di precisione, è stato impiegato un sensore di forza a sei assi con connessione ethernet; per le misure di velocità del vento un tubo pitot-Prandtl. La progettazione dei componenti del tunnel è conforme alle limitazioni presenti in letteratura e i test preliminari sono soddisfacenti. La galleria così costruita potrà essere utilizzata per diversi test nel campo dell'aerodinamica.