[发明专利]一种热线测量风洞流场扰动模态方法有效

专利信息
申请号: 202110900462.9 申请日: 2021-08-06
公开(公告)号: CN113418675B 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 朱博;王宁;陈钦 申请(专利权)人: 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
主分类号: G01M9/06 分类号: G01M9/06
代理公司: 电子科技大学专利中心 51203 代理人: 陈一鑫
地址: 621000 四川省绵阳市*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 热线 测量 风洞 扰动 方法
【权利要求书】:

1.一种热线测量风洞流场扰动模态方法,该方法包括:

步骤1:将一维热线探头的热丝垂直于来流方向安装于流场核心流中;

步骤2:在流场中连续改变热丝过热比获得一组热线仪输出电压数据,热丝过热比a=(Rw-R0)/Rw,其中,Rw为热线在流场中加热时的工作电阻,R0为热线在流场中的非工作电阻;

步骤3:根据公式1获得热丝工作电压的无量纲脉动值θ与热丝灵敏度系数无量纲值r之间的拟合关系曲线,横坐标值为r,纵坐标值为θ;

其中,

r=FCTA/GCTA

式中,e′是热线过热比下的工作电压值均方根偏差;是热线过热比下的工作电压均值;T′是流场总温脉动均方根偏差;是流场总温脉动均值;是流场总温脉动值;ρ是流场密度,ρ′是流场密度均方根偏差,是流场密度均值;u是流场速度,u′是流场速度均方根偏差,是流场速度均值;是流场质量流脉动值;aw是热丝过热比;A和B是热线校准常系数;a*是热丝的电阻温度系数;R*是热丝参考电阻值;η是热丝恢复系数;Re是热丝未通电加热时在流场中的电阻;Re是流场雷诺数;T0是气流总温;k是热线变过热比函数的斜率;

步骤4:根据θ与r的拟合曲线特征,判断流场扰动模态;

当扰动图中的拟合曲线具备以下特征时,判定流场扰动为熵模态:拟合曲线为直线,直线与横坐标相交于-α点附近;

式中,γ是比热比,M是马赫数;

当扰动图中的拟合曲线具备以下特征时,判定流场扰动为涡模态:拟合曲线为V型折线,折线与横坐标相交于β点附近;

当扰动图中的拟合曲线具备以下特征时,判定流场扰动为声学模态:拟合曲线为直线,斜率为正,斜线与纵坐标交点在坐标系原点附近并为正值,或者斜线与纵坐标相交时穿过坐标原点;

当扰动图中的拟合曲线具备以下特征时,判定流场扰动为混合模态:拟合曲线为双曲线。

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