[實用新型]應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置

有效

• 申請號: 201520548466.5
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN204788889U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 牛中國;蔣甲利;許相輝;由亮;韓超;寧繼鵬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置。

背景技術：

對于空氣附面層的測量，傳統使用的測量方法有測壓耙、熱線等，但這些方法由于是直接測量方法，對附面層的流動具有干擾，影響了測量結果的準確性；此外，這些方法每次只能在一個位置測量，要了解平板附面層從前向后的發展，需要進行不同位置的多次測量，效率較低，同時由于這些測量結果不是同一時間獲得的，是近似宏觀的平均結果，給分析帶來不便；使用PIV測量技術能夠獲得同一時刻附面層的速度信息，但由于所使用模型壁面光污染問題，使PIV對附面層的測量受到限制。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，其組成包括：平板模型，所述的平板模型中間具有開槽，所述的平板模型開槽上安裝有光學石英玻璃，所述的平板模型下面具有模型支架，所述的平板模型和光學石英玻璃的縱向對稱面為PIV測量剖面。

所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的平板模型材質為金屬，上表面為磨平、拋光表面。

所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的光學石英玻璃選擇在532nm波長透射率接近92%的品種，兩面磨平、拋光，鏡面反射率8%。

所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的光學石英玻璃安裝在平板模型上，光學石英玻璃與平板模型上表面平齊，接縫處使用橡皮泥光滑過渡。

所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的平板模型前、后緣有切角，切角角度為30°。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型根據光線的透射和鏡面反射原理解決了平板附面層PIV試驗壁面附近的光污染問題，使風洞試驗中平板附面層得以準確測量。

本實用新型的PIV附面層測量屬于間接測量，干擾較小，且能一次性得到一個平面或一個體的數據，效率高。

本實用新型解決了附面層的測量問題，對了解層流和湍流附面層的流動機理起到至關重要的作用，能夠為空氣動力學的數值模擬提供物理模型。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結構俯視示意圖。

附圖2是本實用新型的結構剖視示意圖。

附圖3是本實用新型的結構剖視放大示意圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，其組成包括：平板模型1，所述的平板模型中間具有開槽，所述的平板模型開槽上安裝有光學石英玻璃3，所述的平板模型下面具有模型支架2，所述的平板模型和光學石英玻璃的縱向對稱面為PIV測量剖面4。

實施例2：

根據實施例1所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的平板模型材質為金屬，上表面磨平、拋光。

實施例3：

根據實施例1所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的光學石英玻璃選擇在532nm波長透射率接近92%的品種，兩面磨平、拋光，鏡面發射率8%。

實施例4：

根據實施例1所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的光學石英玻璃安裝在平板模型上，光學石英玻璃與平板模型上表面平齊，接縫處使用橡皮泥光滑過度。

實施例5：

根據實施例1所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置，所述的平板模型前、后緣有切角，切角角度為30°。

實施例6：

根據實施例1或2或3或4或5所述的應用于風洞PIV附面層測量的平板模型裝置的測量方法，其具體步驟為：（1）將平板模型使用支架支撐于風洞中心，在相應的位置放置激光器、光學鏡片組、CCD相機等；（2）開啟風洞；（3）利用激光器發射的激光束經過鏡片組后形成激光片光照射到平板模型裝置上，對風洞中平板模型上部的激光片光區進行照相，對產生的圖像進行分析，利用光學石英玻璃對532nm波長的光透射率接近92%、鏡面反射率接近8％，使激光器發出532nm波長的光波無漫反射現象，很好地解決了壁面的光污染的問題；所述的平板模型利用前緣和后緣的切角，用于防止上表面氣流受到平板前端面的影響；中間開槽，用于安裝光學石英玻璃，光學石英玻璃縱向對稱面為平板附面層測量剖面，利用光學石英玻璃對532nm波長的光透射率接近92%，將光學石英玻璃兩面磨平、剖光，使光學石英玻璃對光線的反射率達到8%；光學石英玻璃安裝在金屬平板上，安裝后平板模型上表面無臺階，光學石英玻璃與金屬平板接縫處用橡皮泥光滑過度，為保證表面光潔度，待橡皮泥固化后對接縫拋光處理；平板模型使用支架支撐于風洞中心，使模型附面層測量剖面的流場品質最佳；如要測量湍流附面層，可在平板模型前緣粘貼轉捩帶或伴線，強制氣流轉捩。