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。