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管道效应对进气道试验湍流度测量的影响研究

徐彬彬 巫朝君 王学

徐彬彬, 巫朝君, 王学. 管道效应对进气道试验湍流度测量的影响研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(6): 52-58. doi: 10.11729/syltlx20190118
引用本文: 徐彬彬, 巫朝君, 王学. 管道效应对进气道试验湍流度测量的影响研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(6): 52-58. doi: 10.11729/syltlx20190118
XU Binbin, WU Chaojun, WANG Xue. Research on the effect of tubing on turbulence in inlet wind tunnel test[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(6): 52-58. doi: 10.11729/syltlx20190118
Citation: XU Binbin, WU Chaojun, WANG Xue. Research on the effect of tubing on turbulence in inlet wind tunnel test[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(6): 52-58. doi: 10.11729/syltlx20190118

管道效应对进气道试验湍流度测量的影响研究

doi: 10.11729/syltlx20190118
基金项目: 

中国空气动力研究与发展中心风雷青年创新基金 PJD20190236

详细信息
    作者简介:

    徐彬彬(1988-), 男, 湖南衡阳人, 博士, 助理研究员。研究方向:低速风洞试验技术, 辐射流体力学。通信地址:四川绵阳空气动力研究与发展中心低速所(622662)。E-mail:xubb2010@163.com

    通讯作者:

    巫朝君  E-mail: 1244008706@qq.com

  • 中图分类号: O351.2

Research on the effect of tubing on turbulence in inlet wind tunnel test

  • 摘要: 进气道风洞试验中,湍流度由动态压力计算得到,动态压力的测量是否精确与动态压力传感器前方导压通道的管道效应相关。基于管道内流体动力学耗散模型,研究了导压通道对动态压力和湍流度的影响,并通过进气道风洞试验进行了验证。研究结果表明:进气道风洞试验中导压通道的管道效应对湍流度的影响较明显,管道效应会放大动态压力的脉动幅值,导致测量湍流度大于真实湍流度。为了减小管道效应对湍流度的影响,进气道试验中应避免使用导压的方式进行动态压力的测量。如果不可避免地存在导压通道时,在导压通道长度大于5 mm时,须考虑管道效应对湍流度测量的影响,并进行相应的修正。
  • 图  1  进气道试验中典型动态压力测量耙示意图

    Figure  1.  The schematic of fluctuating pressure rake in inlet test

    图  2  动态压力传播示意图

    Figure  2.  The schematic of the spread of fluctuating pressure in tube

    图  3  不同通道长度l0时|H(ω)|在频域上的曲线

    Figure  3.  The curves of |H(ω)| in frequency domain for different l0

    图  4  不同通道半径r0时|H(ω)|在频域上的曲线

    Figure  4.  The curves of |H(ω)| in frequency domain for different r0

    图  5  动态压力脉动幅值

    Figure  5.  The curve of fluctuating value for pressure

    图  6  r0=0.85 mm时,湍流度放大倍数随通道长度的变化曲线

    Figure  6.  The curve of TuB/TuA in inlet test for r0=0.85 mm and different l0

    图  7  不同导压通道长度和内半径r0时, 湍流度放大倍数云图

    Figure  7.  The contour of TuB/TuA for different r0 and l0

    图  8  试验中4个位置动态压力脉动幅值Δp1(ω)~Δp4(ω)的频域值

    Figure  8.  The value of Δp1(ω)~Δp4(ω) in frequency domain for the four sensors

    图  9  湍流度放大倍数的理论和试验结果

    Figure  9.  The curves of TuB/TuA for the results of theory and the experiment

    图  10  管道效应理论修正后的湍流度放大倍数

    Figure  10.  The correcting value of TuB/TuA for the results of experiments with tubing effect

    表  1  2组试验湍流度结果

    Table  1.   The value of turbulivity for the two inlet tests

    湍流度 第一组试验 第二组试验 放大倍数TuB/TuA
    l0=0 mm l0=0 mm l0=8 mm l0=18 mm l0=28 mm
    Tu1 0.0226 0.0229 - - - 1.01
    Tu2 0.0260 - 0.0348 - - 1.34
    Tu3 0.0226 - - 0.0733 - 3.25
    Tu4 0.0187 - - - 0.0653 3.50
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-06
  • 修回日期:  2019-12-19
  • 刊出日期:  2020-12-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日