水下弹药研制中需要进行大量水动力实验,水洞是最常用的水下实验设备。然而大多数水洞是按照翼型绕流、螺旋桨空化等实验要求设计的,并不很适合水下弹药进行实验,且其实验费用非常昂贵。因此,设计一种适合小型水下弹药进行相关流体实验的水洞显得尤为必要。首先,基于管道流动压力损失、动量矩及能量方程并参考前人文献理论推导得到水洞系统的水力特性方程,进一步讨论得到流量、泵转矩、转速、电动机功率、电源频率等量之间关系,并阐述了水洞系统的工作点。其次采用数值计算方法对水洞稳定段和拐角的流动急变进行整流分析。在对比及数值计算基础上拟定了基于LabVIEW的系统测控方案并进行测控方案软硬件设计；之后根据相似准则分析了模拟高速运动的实验段空化实现方式并设计了调压装置；根据初步结构设计方案计算压力损失后进行详细结构设计,并对关键部件进行强度分析。完成水洞系统初步安装调试工作后,对水洞系统进行了水压、数据采集、振动特性三项测试实验,测试结果显示实验段流速可达10m/s、测控系统数据采集稳定、流量与电源频率之间线性程度基本符合理论分析,水洞结构系统具有约为5Hz的共振基频率,实验中需要避开该频率。测试结果总体上表明水洞初步达到设计要求。