[發(fā)明專利]低速風(fēng)洞彩色油流試驗的油料配方

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110415595.3
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102564723A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚金奎;張軍強(qiáng);王世紅;劉國政;王鵬;于金革
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 吳維敬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)洞彩色油流試驗技術(shù)，特別是涉及低速風(fēng)洞彩色油流試驗的油料配方。

背景技術(shù)

在風(fēng)洞試驗中，油流試驗是借助于物理手段使氣流繞模型流動的某些特征以畫面的形式顯示出來的試驗方法。通過觀察油流圖像，并進(jìn)行拓?fù)浞治觯苌钊氲亓私饬鲃蝇F(xiàn)象的本質(zhì)和機(jī)理，確定氣流在模型上附著的位置、出現(xiàn)激波和旋渦的位置以及氣流分離的位置和分離的方式與特點(diǎn)，為合理地解釋實驗數(shù)據(jù)提供依據(jù)，有助于找到解決某些具體問題的途徑，也有助于建立、完善和發(fā)展新的空氣動力學(xué)理論。

油流試驗時通過在模型表面涂附一層特制的涂料（通常是含有細(xì)微示蹤粒子的油料），當(dāng)進(jìn)行吹風(fēng)試驗時，模型表面附面層氣流形成的剪應(yīng)力推動模型表面的油料膜做粘性運(yùn)動，形成油流譜。通過對油流譜的觀察分析，確定模型上的流動狀態(tài)。

油流譜實際上是油料膜在氣流推動下作粘性運(yùn)動，在模型表面形成的流動跡線圖譜，油流譜上主要特征結(jié)構(gòu)是奇點(diǎn)。所謂奇點(diǎn)，就是摩擦應(yīng)力為零的點(diǎn)。根據(jù)摩擦力線在奇點(diǎn)處會聚或者發(fā)散的不同方式，分成不同類型的奇點(diǎn)。油流譜中常見的有鞍點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)和螺旋點(diǎn)三種奇點(diǎn)。

鞍點(diǎn)附近可以看到兩組油跡線，一組油跡線指向鞍點(diǎn)，另一組油跡線離開鞍點(diǎn)，且以一條線為漸近線而逐漸會聚，鞍點(diǎn)的存在往往表明物面上有氣流分離，如圖1。

結(jié)點(diǎn)處可以看到很多條油跡線會聚到一點(diǎn)，若所有的油跡線都背離結(jié)點(diǎn)，稱為附著結(jié)點(diǎn)；若所有的油跡線都指向結(jié)點(diǎn)，稱為分離結(jié)點(diǎn)，如圖2。

螺旋點(diǎn)附近的油跡線呈螺旋形卷到一點(diǎn)，若所有的螺旋線都是進(jìn)入螺旋點(diǎn)，則為分離螺旋點(diǎn)；若所有螺旋點(diǎn)都從螺旋點(diǎn)出發(fā)，則為附著螺旋點(diǎn)。螺旋點(diǎn)的存在表明物面上存在螺旋渦，如圖3。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種可實現(xiàn)風(fēng)洞多色彩油流試驗，以不同色彩表現(xiàn)某些特殊流動現(xiàn)象的低速風(fēng)洞彩色油流的油料配方。

采用的技術(shù)方案是：

低速風(fēng)洞彩色油流試驗的油料配方，由彩色指示劑、載體油料和稀釋劑按質(zhì)量百分比配制而成，其質(zhì)量百分比為：載體油料42%，彩色指示劑33%，稀釋劑25%。

上述的載體油料為M150機(jī)械油。

上述的彩色指示劑為紅色熒光顏料FT—714；綠色熒光顏料FT—711；藍(lán)色熒光顏料FT—719。

上述的稀釋劑為煤油。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1?進(jìn)行低速風(fēng)洞彩色油流試驗時能夠在模型不同部位涂附含有不同顏色彩色指示劑的油料，用于顯示模型表面不同部位氣流的流動。

2?彩色指示劑能夠很好的顯示油流跡線，不需要在模型表面噴涂用于增加油流圖像對比度的底漆；

3?同一個配方能夠進(jìn)行不同風(fēng)速的彩色油流試驗，能夠獲得最佳的油流跡線圖像。

4油流配置好后，約半小時左右或更短即可進(jìn)行試驗，不需靜置過長時間。

附圖說明

圖1是鞍點(diǎn)跡線圖譜。

圖2a是分離結(jié)點(diǎn)跡線圖譜。

圖2b是附著結(jié)點(diǎn)跡線圖譜。

圖3是分離螺旋點(diǎn)跡線圖譜。

圖4是使用藍(lán)色熒光顏料進(jìn)行的低速風(fēng)洞彩色油流試驗效果圖片。

圖5是使用綠色熒光顏料進(jìn)行的低速風(fēng)洞彩色油流試驗效果圖片。

具體實施方式

低速風(fēng)洞彩色油流試驗的油料配方，由彩色指示劑即熒光顏料、載體油料即N150機(jī)械油和稀釋劑即煤油按質(zhì)量百分比配制而成，其質(zhì)量百分比：

N150機(jī)械油????42%

熒光顏料???????33%

煤油???????????25%

按下列配制：

（1）根據(jù)試驗風(fēng)速，按配制質(zhì)量百分比及試驗中預(yù)估的油料用量，確定熒光顏料、N150機(jī)械油和煤油的用量。

（2）熒光顏料稱量

使用脫脂棉蘸取少量煤油將油料配制燒杯清洗干凈，待煤油揮發(fā)后將燒杯放置在電子天平（或其他稱量器具）上，打開電子天平，用藥匙量取適量熒光顏料倒入燒杯，直至達(dá)到所需要的重量。

（3）N150機(jī)械油及煤油的量取

根據(jù)確定的N150機(jī)械油用量，選擇合適的量取工具，量取適量的N150機(jī)械油注入（2）中提到的油料配制燒杯。煤油的量取與N150機(jī)械油一致。

（4）油料攪拌

使用攪拌棒將量取的熒光顏料和油料進(jìn)行攪拌，直至熒光顏料和油料混合均勻。

（5）配制的油料需靜置一段時間，以確保油料中的氣泡充分逸散。建議在進(jìn)行試驗前半個小時左右配置好油料。

（6）涂刷油料前用脫脂棉或長絨棉蘸取適量丙酮（無水乙醇）將模型表面擦拭干凈，待殘留的丙酮完全揮發(fā)掉后，將配制好并得到充分靜置的油料均勻地涂刷在模型表面，而后即可進(jìn)行低速風(fēng)洞彩色油流試驗。