基于内窥式PIV的回流燃烧室冷态内流场测量

为了突破传统测量光路限制,实现对航空发动机三头部全尺寸回流燃烧室模型试验件内部冷态流场精细化测量,自主搭建了一套内窥式PIV (Particle Image Velocimetry)测量系统,在自模区工况下对其内部冷态流场进行了测量调试。结果表明,在壁面之上预设内窥小孔即可实现测量光路布置,采用大焦距光学适配接口能够很好地解决相机内窥镜成像圈较小的技术难题。通过缩短相机内窥镜工作距离和采取多种消光措施,大幅提高了测量信噪比,最终实现了模型燃烧室内部冷态流场的大视场(65mm×65mm)高分辨率(0.876mm)精细化测量,获得了内部流场结构信息。

进气道内窥式高频PIV测量技术研究

为了掌握复杂S弯进气道内流分离等非定常流动特征,直观定量地获取进气道内部瞬时速度场信息,本文发展了一种适用大型风洞不透明进气道模型的内窥式高频粒子图像测速(PIV)测量技术,开展了内窥式光路布局设计、内窥部件气动干扰、环境背景光干扰等问题研究,在低速风洞中,风速10~64m/s,PIV测量频率1kHz条件下,开展进气道内特定部位的非定常流场测量,获取了进气道内速度场随来流风速和流量系数的变化规律,捕捉到了特定来流风速与小流量工况下瞬时速度脉动分量的周期性振荡现象。试验结果表明,该项技术可为风洞试验中复杂进气道内流问题诊断提供一种有效的解决方法。