一种喷流反射速度场测试方法

标题：一种喷流反射速度场测试方法

摘要：本发明属于高温高速流体流动研究领域，具体涉及一种高温高速喷流反射速度场测试方法。其特征在于，第一，加工土字形测耙；第二，准备测试设备；第三，与喷流发生装置同步系统时钟后开始测试；第四，数据处理；第五，分析计算。本发明的优点是：测点数量和测试数据量及测试车次减小到外场可承受的范围；做到既不破坏外场地面又保证测耙稳固，解决外场凝露及高温对塑料测压管的影响；对海量实时高频动态采样数据采取多通道采集延时转存法，解决数据采集存储系统带宽和速率不够问题，同时提高数据精度，减少喷流装置开车次数，节省测试费用；解决了测试数据与喷流状态一一对应问题；建立了一套数据采集、处理和分析方法。

申请号：CN201510210161.8

申请日：2015/4/27

申请人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种喷流反射速度场测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，准备测试设备：首先设置好挡板，挡板为方形，边长为喷管直径D的5～10倍，与地面的夹角为45°～90°之间，喷气装置喷口轴线到地面的距离为喷口直径D的3～5倍，喷口到挡板的距离为2D～3D，将测耙放置到喷口正下方，探头方向正对反射流，第一支耙距离挡板3D～5D，测耙探头与喷口后缘平齐，第二、三支测耙按2.5D等间距布置，将测耙连接的测压导管集束穿过钢管向后方延伸到足够的距离(约20米)再向侧方延伸到扫描阀、计算机等测试设备(约20米)，并与扫描阀连接，保护测压管的钢管用石棉布包好；
第二，与喷流发生装置同步系统时钟后开始测试：将整个流量变化范围分成4个阶梯，从小到大逐渐增加喷流流量，达到每个测试流量阶梯时稳定保持一分钟，流量达到最大状态保持1分钟后逐渐减小流量，按相反流量阶梯次序再测试一遍，关闭喷流设备；
第三，数据处理：五孔探针测试前必须在风洞中进行标定，标定时，先测得五孔探针在一系列偏转角度状态下五个孔的压强值(P1, P2, P3, P4, P5)，然后代入公式(1)、(2)、(3)、(4)中计算得到五孔探针的四个标定系数Kα，Kβ，Kqα，Kqβ，最后绘制α～Kα、β～Kβ、α～Kqα、β～Kqβ的校准曲线，
试验时，利用压力传感器测量出探针五个孔的压强值，代人公式(1)、(2)中，求出Kα，Kβ，然后根据校准曲线反算出气流相对于五孔探针的偏角α、β，进而计算出Kqα，Kqβ，最后根据(5)、(6)、(7)(8)四个速度公式计算出所需的速度值，其中公式(5)、(6)、(7)为分速度公式，公式(8)为合速度公式，
(5)
至此，可得到流场中来流的速度方向和大小以及三个速度分量，
第五，分析计算：根据测得的数据分别可以处理出速度大小、方向随喷流强度、离地面高度及离挡板距离的变化规律曲线及测耙截面流动参数云图提供各种分析使用。

专利类型：发明申请