[發明專利]一種判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法及系統

在審

• 申請號: 201911291925.5
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111024360A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 余安遠;楊大偉;周凱;楊輝;陳銳杰;賀佳佳;曲俐鵬;黎崎;韓亦宇;吳杰;賀元元;胡俊逸
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

1.一種判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：在進氣道模型隔離段內通道植入空間絲線(7)，通過高速相機拍攝空間絲線(7)的動作圖像，依據圖像中空間絲線(7)的運動獲得進氣道模型隔離段的空間流場結構，根據空間流場結構判斷進氣道的起動狀態。

2.根據權利要求1所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：依據投影圖像中絲線的運動狀態獲得進氣道模型隔離段內空間流場結構，根據空間流場結構判斷進氣道的起動狀態；空間絲線(7)動作歷程的高速拍攝結果中，若進氣道模型隔離段內通道空間絲線(7)沒有擾動，表示進氣道模型起動試驗中風洞流場建立前的狀態；若進氣道模型隔離段內通道空間絲線(7)展向與風洞來流方向相反，表示進氣道模型隔離段內通道產生倒流，進氣道處于不起動狀態；若進氣道模型隔離段內通道空間絲線(7)展向與當地流動方向完全一致，表示進氣道處于起動狀態。

3.根據權利要求1所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：空間絲線(7)材質為深色芳綸長絲阻燃縫紉線；空間絲線(7)兩根為一組，每一組絲線都位于進氣道模型隔離段內通道的半高度位置。

4.根據權利要求3所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：空間絲線(7)通過固定線(13)安裝于進氣道模型隔離段內，所述固定線(13)為304不銹鋼硬鋼絲，直徑Φ0.1mm，間距25～30mm；所述空間絲線(7)纏繞在絲線固定線(13)上，所述空間絲線(7)的長度小于固定線(13)間距且不超過進氣道模型隔離段的半高度。

5.根據權利要求4所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：在進氣道模型隔離段上下壁面沿風洞噴管(12)軸線截面上的同一位置加工Φ0.5mm的穿線孔，穿線孔軸線與內流道上下壁面垂直；在穿線孔之間穿入固定線(13)，固定線(13)的首尾兩端纏繞在螺釘上，螺釘旋緊在進氣道隔離段上下壁面的固定螺釘孔內，固定螺釘孔在隔離段上下壁面為盲孔，不與內流道相通，固定線(13)通過螺釘旋緊拉直。

6.根據權利要求1所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：風洞來流條件：馬赫數M10，總溫4000K。

7.根據權利要求1所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示方法，其特征在于：采用陰影儀系統作為進氣道模型的投影照明系統，通過高速攝像機(10)將空間絲線(7)在進氣道起動試驗中動作歷程的投影圖像成像記錄到攝像機CCD上，然后經網絡傳輸至計算機(11)進行存儲分析；陰影儀系統的光源是LED光源(2)，高速相機的拍攝幀頻為30000fps，曝光時間為0.35μs。

8.一種判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示系統，包括風洞試驗段(3)和與風洞試驗段(3)同軸連接的噴管(12)，其特征在于：所述風洞試驗段(3)上設置有兩個透明材質的觀察窗(5)，兩個所述風洞觀察窗(5)分別對向設置于風洞試驗段(3)端部靠近噴管(12)出口位置；所述風洞試驗段(3)內設置有模型支座(4)，所述模型支座(4)位于風洞試驗段(3)的中軸線上，所述模型支座(4)上安裝有進氣道模型總成(6)，所述進氣道模型總成(6)上安裝有用于反映進氣道流場的空間絲線(7)，所述進氣道模型總成(6)位于兩個觀察窗(5)的中心連線的中間位置；所述風洞試驗段(3)外側設置有LED光源(2)、第一紋影反射鏡(1)、第二紋影反射鏡(9)和高速攝像機(10)；所述第一紋影反射鏡(1)和第二紋影反射鏡(9)分別位于風洞試驗段(3)外兩側靠近觀察窗(5)的位置，第二紋影反射鏡(9)與第一紋影反射鏡(1)相向設置；所述LED光源(2)與第一紋影反射鏡(1)位于同一側，所述高速攝像機(10)與所述第二紋影反射鏡(9)位于風洞試驗段(3)外同一側；高速攝像機(10)與計算機(11)連接。

9.根據權利要求8所述的判斷進氣道起動狀態的空間絲線流動顯示系統，其特征在于：所述進氣道模型總成(6)包括進氣道模型隔離段下板和位于進氣道模型隔離段下板正上方的進氣道模型隔離段上板，所述進氣道模型隔離段上板與進氣道模型隔離段下板之間設置有多個豎直方向上的固定線(13)，所述固定線(13)沿進氣道模型總成(6)長度方向設置，所述空間絲線(7)纏繞在絲線固定線(13)上。