[发明专利]一种适用宽速域彩色荧光油流试剂及其粘度调校方法

说明书

本发明公开了一种适用宽速域彩色荧光油流试剂及其粘度调校方法，所述粘度调校方法包括：获取试验试剂的适用粘度与试验马赫数的数值关系；定义试验试剂的粘度修正因子；制备彩色荧光示踪粒子；选择调和油剂；获取该调和油剂的粘度与环境温度的数值关系；获取各环境温度下试验试剂的粘度与油粉质量比的数值关系；根据试验条件确定的适用粘度和粘度修正因子计算出目标粘度；根据目标粘度确定试验试剂的油粉质量比；根据确定的试验试剂的油粉质量比配置出试验试剂。本发明基于环境温度及试验模型的不同布局、构型和姿态角进行调校，使得试验试剂的粘度针对多累复杂布局的试验模型在宽速域的油流试验中更具有适用性。

技术领域

本发明涉及油流试验技术领域，尤其是一种适用宽速域彩色荧光油流试剂及其粘度调校方法。

背景技术

油流试验技术作为表面流动显示共用技术之一，通过将一定粘度的特定油剂与示踪粒子粉末均匀混合后涂附在模型表面形成混合试剂油膜，油膜在绕模型气流的剪切力作用下随气流运动，在模型表面形成油流图谱，通过油流图谱可以了解物面流场中奇点的分布规律，判读绕流流经物面形成的附流、气泡、漩涡、激波及分离等气动特征，为飞行器气动布局设计与优化提供简便、快捷的试验方法。为了清晰辨识模型表面不同部件流动差异及部件间的流场干扰特性，通过对不同部件涂附彩色油剂使其在模型表面形成彩色图谱加以区分。然而，油流试验中模型表面油流图谱的形成快慢及质量高低与油流混合试剂的成分关系密切，诸如示踪粒子与调和油剂的密度、混合试剂的粘度、示踪粒子的颜色稳定性等等，因此，试验试剂的适应性及粘度调校方法是开展高速风洞彩色荧光油流试验的关键技术之一。

现有的油流试剂存在如下问题：

(1)现有的油流试剂中的彩色示踪粒子成分不一，各色区粘度差异大，试验中个色区图谱形成的时间难于统一，不利于风洞吹风控制。

(2)现有的油流试剂粘度大，受扰响应灵敏度差，吹风时间长，无法精细刻画模型表面流场的流动特征且气源浪费严重，试验效果与经济性差。

(3)现有的油流试剂的粘度未针对试验时当地环境温度调校，且没有针对模型布局以及试验条件进行修正；

(4)现有的油流试剂在模型表面的油层厚，形成的油流图谱受重力和表面张力的作用下易变形走样，不耐存放，给图谱拍摄提出了苛刻要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种适用宽速域彩色荧光油流试剂及其粘度调校方法。

本发明提供的一种适用宽速域彩色荧光油流试剂粘度调校方法，包括如下步骤：

S1，根据大量试验结果汇总分析，获取试验试剂的适用粘度与试验马赫数的数值关系；

S2，根据试验模型的不同布局、构型和姿态角，定义试验试剂的粘度修正因子；

S3，制备彩色荧光示踪粒子；

S4，基于制备的彩色荧光示踪粒子，选择与其匹配的调和油剂；

S5，对所述调和油剂进行温度考核，获取该调和油剂的粘度与环境温度的数值关系；

S6，利用所述调和油剂与彩色荧光示踪粒子配置出不同油粉质量比的试验试剂，并对不同油粉质量比的试验试剂进行温度考核，获取各环境温度下试验试剂的粘度与油粉质量比的数值关系；

S7，在试验时先确定试验条件，并根据试验条件确定的试验马赫数，利用试验试剂的适用粘度与试验马赫数的数值关系，确定试验试剂的适用粘度；以及根据试验条件确定的试验模型的构型和姿态角，确定粘度修正因子；然后根据确定的试验试剂的适用粘度以及粘度修正因子计算出目标粘度；

S8，根据计算出的目标粘度，利用调和油剂的粘度与环境温度的数值关系，以及各环境温度下试验试剂的粘度与油粉质量比的数值关系，确定试验试剂的油粉质量比；