粒子图像测速系统的实流校准方法研究

针对粒子图像测速系统(PIV)的实流校准问题,开展了粒子图像测速系统的实流校准及不确定度评定方法等研究。介绍了粒子图像测速系统校准的研究背景及必要性;国内外对粒子图像测速系统校准及不确定度评定的研究现状;亚音速段和超音速段的粒子图像测速系统实流校准装置、校准原理及校准方法。对亚音速及超音速条件下利用总静压探针计算气流速度的数学模型进行了介绍,同时对在亚音速和超音速条件下,影响气流速度校准的不确定度来源进行了分析;在超音速条件(速度范围可达700 m/s)下,针对马赫数的计算公式为超越方程,无法求出解析解的问题,提出了迭代的算法,解决了超音速条件下马赫数引入的不确定度分量无法求解问题。最终实现了粒子图像测速系统流场速度测量的有效溯源,从而解决了粒子图像测速系统的实流校准及不确定度评定问题,填补了国内空白,提升了流场测量的准确性和可靠性,满足了武器装备生产和使用过程中对流场的高精度要求,为型号研制提供更好的保障。

航空发动机气动附加阻力修正测点布置与试验

航空发动机室内试车台推力气动附加阻力的大小会因为试车台进气流场的差异产生不同,而进气流场的状况很难直接观测,测量位置的选定与试车间的流场状况相关,因此本文通过对某型发动机的室内试车间的整场流场特性进行数值模拟研究,得到发动机试车间内的流场状况,分析了试车间内的气流速度、静压等物理量,绘制整场流线,针对试车间的气动附加阻力截面法修正方法,研究了在不同截面下的速度、静压变化规律,为气动附加阻力修正截面法在实际试车中的测量布点提供了依据,并且做了某型发动机室内试车台的实测试验,得到了测量及计算结果。结果表明,数值模拟可以清晰的模拟出试车时的整场状态,能得到实测不便测量的数据,可以对试车间不便搭建测量的位置进行补充测量,基于仿真得到的测点布局满足测量和计算的需求。