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2003年 第1期

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实验研究
低速涡轮叶栅风洞中叶片表面边界层转捩图像捕捉
刘波, 王掩刚, 朱柱国, 赵旭民, 曹志鹏
2003, 17(1): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.001
摘要:
在高性能航空与民用燃汽轮机设计过程中,涡轮叶栅内部叶片表面边界层由层流向湍流的转捩始终得到设计者的关注,原因就在于叶片表面边界层流态与叶型损失密切相关.笔者在特定的低速来流条件下,采用多种剪敏液晶显示材料,深入研究了叶栅风洞中叶片表面边界层流态剪敏液晶显示技术,对美国联合技术公司(UTC)提供的涡轮叶栅进行了大量吹风实验,从实验拍摄的图像分析,证实了该项技术能够在一定范围内较为准确地探测叶片表面边界层转捩的发生.为从机理上更深刻地认识叶片表面粘性边界层转捩机制,笔者对来流马赫数和冲角对转捩过程的影响进行了分析.
烧蚀端头锥模型激波风洞试验研究
吕治国, 刘洪山, 张雁, 于时恩, 姜华
2003, 17(1): 6-8,14. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.002
摘要:
介绍了在激波风洞中用压电天平进行1m量级烧蚀端头大模型五分量气动力试验研究情况.试验目的是测量出烧蚀端头模型的Cm0和Cn0,以期为端头烧蚀模型的Cm0和Cn0换算到全尺寸飞行器下提供试验依据.针对设计部门关心的Cm0和Cn0测量,在天平设计上采取了粗短主体结构另配支杆的方式;在风洞试验中采用正负攻角等较为有效的方法.风洞试验主要结果如下:烧蚀变形对锥模型轴向力影响较大,对其余的气动力分量影响值较小.在0°攻角下Cm0为10-4量级,Cn0为10-3量级,配平攻角约为0.028°.由此表明:激波风洞压电天平能够测量该烧蚀端头模型的小Cm0和Cn0.
无壳装药接触爆炸冲量计算的几何分析法
吴德义, 杨基明
2003, 17(1): 9-14. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.003
摘要:
通过几何分析方法得出无壳装药接触爆炸冲量的计算公式并和已有的计算公式进行了对比,指出现行计算公式存在的缺陷.通过瞬态爆轰假设,从理论上分析了现有公式的正确性.实验结果表明:采用几何分析的方法得出的计算公式能较好地符合实际.
相变热图试验技术研究与应用
唐巧琪, 黄国川
2003, 17(1): 15-17,23. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.004
摘要:
相变热图试验技术是通过在飞行器表面喷涂具有一定相变温度的相变涂料来进行大面积热测绘的风洞试验技术.在FL-31高超声速风洞中,采用半球-圆柱体绝热模型进行试验的结果表明,相变热图试验技术的假设成立、测值可靠,特别是与之相配套的相变热图图谱分析软件系统的开发,使测热试验更加可视化和自动化.
环形叶栅内利用非定常激励减少分离区损失的研究
邱亚希, 葛敬东, 周海, 陆亚钧
2003, 17(1): 18-23. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.005
摘要:
阐述了在环形扩压叶栅内利用非定常激励减少分离区损失的实验研究成果.在测得各个工况下环形叶栅的分离旋涡频谱特性的基础上,采用施加声激励的实验手段,系统研究了扩压环形叶栅内流动与非定常扰动之间相互作用的机理,证实了一定条件下的非定常扰动能促使叶栅分离区的减小,从而降低总压损失,达到提高气动性能的目的.分别从激励频率和强度的角度出发,探索了影响激励效果的途径.
带控制律CTS试验的实现
阎成, 黎秀红
2003, 17(1): 24-27. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.006
摘要:
FL24风洞在国内首次进行了带控制律的CTS试验,这是改进捕获轨迹试验方式的一次探索.文中对国内外研究现状、试验技术原理、实现过程进行了阐述.试验结果表明在加控制律的CTS试验中导弹的滚转角和偏航角输出趋稳,呈有控状态.
电探针保护气体的优选原则
唐敬友, 岳鹏涛, 徐胜利, 谷岩, 董庆东
2003, 17(1): 28-31. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.007
摘要:
为了研究强冲击波作用下不同气体对电探针保护能力的差异,通过化爆加载实验分别观察了氦气、氩气和甲烷气体在不同冲击波强度下电探针电路的导通现象,实验发现冲击波马赫数在7.5~12.1范围内,氦气和甲烷气体均能有效地保护电探针,而氩气环境下的电探针电路产生提前导通现象.并用一维流体动力学理论分别计算了在相同的初始条件和3~8km/s范围内的六种不同飞片速度下氦气、氩气和甲烷的冲击状态参数.通过对这些状态参数和相关物性的分析,提出了电探针保护气体的优选原则.
1.2m高速风洞CTS装置新控制系统及其应用研究
马东平, 王发祥
2003, 17(1): 32-35. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.008
摘要:
为了满足当前日益增多的外挂物捕获轨迹试验的需要,急需提高1.2m高速风洞CTS装置原控制系统的可靠性和稳定性.采用以工控机为核心、以5650伺服控制器和PDC伺服驱动单元为主要模块的控制系统,代替了原来以单板机为核心的控制系统,并已成功地应用到多项型号分离轨迹试验中.风洞试验表明,新的控制系统有其突出的特点,其稳定性、可靠性、位置控制能力和试验效率均有较大的提高.
M1
罗新福, 王发祥, 于志松
2003, 17(1): 36-38. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.009
摘要:
在中国空气动力研究与发展中心高速所FL-24(1.2m×1.2m)跨超声速风洞中,通过采用减小风洞柔壁喷管喉道截面积的方法,成功地在风洞超扩段内装有大堵塞度六自由度机构情形下建立了均匀M≥1跨声速流场.流场校测结果表明,所获得的跨声速流场均匀性指标能满足试验要求,较为成功地解决了FL-24风洞进行跨声速CTS试验的问题,具有实际应用价值.
高速风洞飞机部件和外挂物同时测力试验研究
李熙佩, 徐伯生
2003, 17(1): 39-42,50. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.010
摘要:
为了获得××飞机主要部件和外挂物的气动载荷,在气动中心高速所1.2m× 1.2m风洞中进行了飞机部件和外挂物同时测力试验研究.在M=0.40~0.85,α=-4°~12°,β=-8°~8°的试验条件下,采用7台天平同时对该飞机主要部件(机翼、平尾和垂尾)及翼下外挂物进行了测量.结果表明:试验获得的飞机部件和外挂物气动特性变化规律合理,量值可靠.试验研究的成功,拓宽了风洞试验能力,提高了风洞试验效率.
VISAR测试技术研究炸药反应区厚度
彭其先, 马如超, 刘俊, 李泽仁, 王海霞, 赵龙
2003, 17(1): 43-45. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.011
摘要:
为研究炸药的爆轰过程,采用双灵敏度VISAR测试技术,在炸药后加LiF晶体作为测试窗口,直接测试了点起爆方式下TNT炸药-LiF晶体界面的粒子速度过程.结果表明:在该炸药的粒子速度曲线上出现明显的C-J爆轰点,反应区的持续时间约100ns,空间厚度约0.135mm.
200km/h动力分散型电动旅客列车组车体表面压力分布试验研究
梁习锋, 王宝金
2003, 17(1): 46-50. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.012
摘要:
阐述了对我国首列200km/h动力分散型电动旅客列车组(先锋号列车)车体表面压力分布测试情况,对测量结果进行了较为详细的分析,最后用流场计算软件CFX对先锋号列车周围流场进行了数值模拟计算,并将计算结果与测量结果进行了对比,两者有较好的一致性.该研究结果可为空调装置及电器设备冷却风道进排风口位置的选取提供科学依据.
轴对称短化喷管型面设计及流动分析
侯中喜, 易仕和, 王承尧
2003, 17(1): 51-54. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.013
摘要:
对最短长度喷管(MLN)设计方法进行了改进和优化,在喷管喉部扩张段实现了光滑过渡,采用特征线方法设计轴对称短化喷管型面.采用高阶、高分辨率WENO格式对设计的喷管进行流场数值模拟,结果表明:短长度喷管和喉部加圆弧过渡的短化喷管出口流场均匀,能够达到设计要求,经过圆弧过渡的喷管型面出口流场品质更好.
某型加油机尾流特性试验研究
李征初, 王勋年, 巫朝君
2003, 17(1): 55-58. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.014
摘要:
为了揭示加油机加油装置尾部流场的发展规律和加油机各部件对尾流区的干扰机理,很有必要精确测量尾流区不同截面的流动参数,研究尾流对加油装置的影响.介绍了在4m×3m风洞应用该风洞配备的空间流态测量与显示系统,对某型加油机加油装置尾部流场多个截面的流动参数进行了测量,并对其尾流特性进行研究.研究结果表明,当加油舱的安装角φ=1.5°时,油舱涡量最小;在挂架上装涡流发生器后,油舱涡的强度稍有减弱;尾流区的空间流场测量与显示有助于对加油机加油装置尾部流场发展规律的研究.
测量与显示
复杂地形在不同大气条件下流场显示实验研究
梁彬, 朱凤荣, 李长龄, 孟宪忠, 张伯寅, 桑建国, 刘和平
2003, 17(1): 59-63. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.015
摘要:
在拖曳式水槽中利用不同密度分层的盐水来模拟不同的大气条件.对香港岛铜锣湾地带的污染情况进行了不同大气条件下的流场显示实验.从该地区在常年风作用下流场的变化,找出污染物不易扩散的原因.
泄爆过程内外流场的压力测量
崔东明, 叶经方, 杜志敏
2003, 17(1): 64-67. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.016
摘要:
对可燃气体在密闭容器内点燃后的泄爆过程进行研究,测量了甲烷-氧气预混气在初始压力为0.10133MPa发生泄爆时容器内外流场的压力.实验结果给出了不同当量比的甲烷-氧气预混气和不同点火位置条件下泄爆容器内外的压力场,讨论了不同泄爆条件对泄爆容器内外爆炸发展的影响.
脉冲风洞中新型自由天平探索
郭大华, 高冰, 林贞彬
2003, 17(1): 68-72. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.017
摘要:
为解决常规天平在高焓高超声速脉冲风洞中测得信号无法识别、无法提取的问题,提出了一种全新的自由型天平,并设计了两种不同方案(分自由度自由型三分力天平和整体自由型三分力天平).实验表明这种加速度测力是可行的,并能很好地解决传统天平遇到的问题.
底排风洞实验中的流量测量
陈少松, 丁则胜, 徐琴
2003, 17(1): 73-75. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.018
摘要:
在底排风洞实验中,底排流量的测量受流量计下游压强变化的影响.采用临界流量计后,流量计下游压强的变化不会影响流量的测量.文章介绍了临界流量计的设计、流量的测量控制、误差分析和在底排风洞实验中的应用情况.
流量测量所需管流条件的试验研究
徐翔, 张志军, 徐向东
2003, 17(1): 76-79. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.019
摘要:
速度法测量气体流量,其前提条件是被测面的管流为充分发展、对称分布的典型管流.通过90°弯头管流试验研究分析,得出弯头下游不同距离截面上的管流分布情况,为90°弯头下游选择典型管流的测量位置提供了可靠的依据.
氢气泡法图像的数字化处理分析
郭辉, 连淇祥
2003, 17(1): 80-83. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.020
摘要:
对氢气泡法产生的时间线进行数字化,把图像的灰度分布存入数组进行运算,识别氢气泡时间线的前缘和后缘.根据距氢气泡发生线最近的两条时间线的前缘或后缘间距以及氢气泡时间线的时间间隔,计算流速分布.本文还提出一种测量湍流结构的速度的方法,简称结构相关法:对两幅一定时间间隔的氢气泡图像进行数字化得到灰度数组,圈定拟序结构的一部分,利用相关原理比较两图像的数组,得到所圈定拟序结构的位移,进而求得其运动速度.
工程估算
风力机尾流数学模型及尾流对风力机性能的影响研究
陈坤, 贺德馨
2003, 17(1): 84-87. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.021
摘要(124) PDF(14)
摘要:
为了合理布置风力机,尽量减小风力机尾流的影响,提高风电场效率,使风电场的经济性达到最佳,用风力机AV尾流数学模型计算了风力机尾流区速度分布和处于尾流区的风力机性能所受到的影响,计算结果和实验结果比较表明:AV尾流模型在一定程度上可以模拟风力机尾流区的速度分布,用来计算处于尾流区风力机性能是可行的.
超燃燃烧室一维流场分析模型的研究
张鹏, 俞刚
2003, 17(1): 88-92. doi: 10.3969/j.issn.1672-9897.2003.01.022
摘要:
对公开发表的用于超声速燃烧流场分析的几种一维模型进行了研究,指出了其中存在的问题.研究结果表明:基于实验静压数据的一维模型,若不借助必要的流场测量数据或分析结果,或借助于经验性的处理方法,单靠一维假设,无法获得较为完整的一维流场分析结果.改进后的一维模型降低了数据处理过程中的不确定性,提高了对一般情况的适应能力.用编制的计算程序SSC-2对两组典型的超燃燃烧室壁面静压实验数据进行了演算,取得了燃烧室出口总压恢复系数的计算值与测量值基本一致的好结果.

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2021年8月13日