[发明专利]层流机翼转捩位置测量试验方法

权利要求书

1.一种层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，包括：

步骤一，基于温敏漆技术对层流机翼模型以及样片进行加工；

步骤二，在校准舱中获取样片的温度和光强的校准关系式；

步骤三，通过在风洞中安装层流机翼模型、相机、激发光源、激发光源的电源、同步触发器、数据处理工控机，以建立试验场景；

步骤四，通过调整镜头参数设置、CCD曝光时间设置、图像采集时序确定温敏涂料测量系统中的静态调试参数；

步骤五，进行温敏涂料测量系统与风洞测控系统联调，以得到在风洞启动前，光源开启或关闭状态下的参考图像、背景图像，以及风洞启动、光源开启、流场稳定后的序列试验图像；

步骤六，对层流机翼不同状态分别进行试验图像采集，通过对试验采集图像进行后期处理，以获得层流机翼模型表面的气流转捩图像。

2.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，在步骤一中，层流机翼样片加工被配置为包括：

加工层流机翼试验模型和铝制样片，清理模型和样片表面，在模型及样片表面喷涂温敏涂料底漆，喷涂完成后，将模型和样片放置在烘箱中90℃温度下烘烤6个小时固化，用1500目砂纸对固化后的模型和样片底漆涂层进行打磨，直至其表面粗糙度小于0.8；

清理模型和样片表面，在底漆涂层上喷涂温敏涂料面漆，在常温条件下12小时风干固化，用1500目砂纸对固化后的模型和样片面漆涂层进行打磨，直至表面粗糙度小于0.8。

3.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，在步骤二中，所述温度和光强的校准关系式是通过将样片置于校准舱中，激发光源照射样片，调节校准舱内的温度，相机采集不同温度下的样片光强图像，对图像进行后处理后以获得。

4.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，在步骤三中，层流机翼模型的安装是采用侧壁支撑的方式，将层流机翼模型通过左右支板连接到风洞试验段左右侧壁的半模支撑机构上，且层流机翼模型位置应处于风洞轴线和流场均匀区范围内，相机可拍摄到的区域中；

相机和激发光源安装在风洞上驻室中，其固定装置应可沿风洞轴线前后、上下和左右进行位置调节，使得相机和光源能够处于风洞轴线和风洞上驻室观察窗范围内，同时调节相机拍摄和光源照射方向尽量垂直于机翼模型表面；

激发光源的电源安装在风洞上驻室中，同步触发器和数据处理工控机安放在风洞驻室外的工作平台上，并将相机和光源控制线与同步触发器连接，相机数据线和同步触发器控制线与工控机连接。

5.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，在步骤五中，温敏涂料测量系统与风洞测控系统联调时，在风洞中模拟正常吹风条件，关闭驻室，同时对试验段两侧观察窗进行遮光处理；

在层流机翼的一个吹风状态试验下，序列试验图像是在风洞启动且流场稳定后，风洞测控系统给同步触发器发射一个启动信号，同步触发器接收信号后同时给相机和光源发送工作信号，光源开始照射，相机开始采集，图像序列采集结束后，光源关闭后得到。

6.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，在步骤六中，层流机翼的一个状态吹风试验结束后，利用远红外烤灯或热风机烘烤模型，待模型表面温度恢复均匀后才能进行下一个状态吹风试验，直至所有状态试验完毕。

7.如权利要求2所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，所述温敏涂料性能参数被配置为：

激发峰值光谱波长400nm，发射峰值光谱波长615nm，在273K～333K温度范围内，温度灵敏度大于1％/K，涂料光降解速率小于1％/min，保存期限3个月以上，适用温度范围上限大于60℃。

8.如权利要求1所述的层流机翼转捩位置测量试验方法，其特征在于，所述相机的性能参数配置为：

灰度动态范围至少8位以上，空间分辨率800×600像素以上，带背板制冷，使用650nm高通滤镜。