[發明專利]一種適用于中高速吹風試驗的彩色油流配方及使用方法

在審

• 申請號: 202011107004.1
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112280472A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 卿科佑;唐凱;凌代軍;劉志偉
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: C09D191/00
• 分類號: C09D191/00;C09D7/63;C09D7/61;G01M9/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明涉及高速風洞吹風試驗研究領域，提出了一種能顯示模型表面氣流流動狀態的彩色油流配方及使用方法。該配方適用于馬赫數范圍為0.4～1.4油流試驗，實現對分析模型表面氣流流動狀態的可視化。

技術領域

本發明涉及高速風洞吹風試驗研究領域，提出了一種能顯示模型表面氣流流動狀態的彩色油流配方及使用方法。

背景技術

油流試驗用于顯示物面的流動圖譜。它是一種顯示復雜流動，如分離流動和旋渦流動的非常簡單、有效的手段。通過對表面油流圖譜的分析可以了解氣流在模型表面發生分離的位置、分離方式和特點、旋渦的形成等等，能夠為復雜流動結構的判斷和分析提供依據。

油流試驗的原理在于油流軌跡線可以近似地顯示氣流繞物面的摩擦力線。試驗時通常將帶有細微示蹤粒子的涂料薄薄地涂于試驗模型表面，由于油膜的厚度小，且在試驗時受氣流作用變得更薄，其對葉型的影響可忽略不計。

油流涂料由一定比例的油劑、添加劑和示蹤粒子混合而成。油劑是一種載體，其粘性影響到涂料在氣流剪切應力作用下油流軌跡線的清晰程度、形成時間以及風洞停風后圖譜保持其狀態的能力。添加劑用以阻止示蹤粒子凝結成團、使示蹤粒子與模型表面有更好的親和力，同時也可改變涂料粘性。示蹤粒子用于標記油流軌跡線，其顆粒度、與模型表面顏色的對比也會影響油流圖譜的清晰程度。此外，油的粘性、表面張力、模型表面光滑程度以及試驗時的溫度、氣流速度等均會影響油流圖譜的清晰度。

綜上所述，油流涂料的配制及使用決定了油流試驗是否成功、圖譜是否清晰。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠在馬赫數范圍為0.4～1.4的工況下得到清晰度高、對比度高的油流圖譜的油流涂料配方及使用方法。

本發明的技術方案是：

一種適用于中高速吹風試驗的彩色油流配方，該配方適用于馬赫數范圍為0.4～1.4油流試驗，實現對分析模型表面氣流流動狀態的可視化；

依據不同的吹風速度，配方按質量比如下：

當試驗馬赫數大于或等于0.4，且小于0.7時，油劑：示蹤粒子：添加劑：染色劑＝1:1:0.7:0.25；

當試驗馬赫數大于或等于0.7，且小于0.9時，油劑：示蹤粒子：添加劑：染色劑＝1:1:0.4:0.25；

當試驗馬赫數大于或等于0.9，且小于1.1時，油劑：示蹤粒子：添加劑：染色劑＝1:1:0.2:0.25；

當試驗馬赫數大于或等于1.1，且小于1.4時，油劑：示蹤粒子：添加劑：染色劑＝1:1:0.1:0.25。

所述示蹤粒子為粒徑小于500μm的二氧化鈦粉末。

所述油劑為標號10W-40的機油。

所述添加劑為分析純級的油酸。

所述染色劑為蒙瑪特油畫顏料中黃MPO0003、朱紅MPO0007、鉆藍MPO0015、草綠MPO0022、紫色MPO0040中的至少一種。

一種適用于中高速吹風試驗的彩色油流使用方法，包括：

試驗前將已配制好的油流涂料加溫或降溫至25±3℃；

若配制好的涂料靜置時間超過1小時，則需使用滾動式攪拌機重新攪拌0.5小時以上；

若配制好的涂料靜置時間未超過1小時，則無需重新攪拌；

使用無水乙醇擦拭試驗模型表面、待乙醇揮發完后，用壓送式噴槍沿垂直于來流方向將涂料噴涂至模型表面；

噴涂完后迅速啟動風洞至試驗風速，調節時應快速但不能超調；