[發(fā)明專利]一種適用寬速域彩色熒光油流試劑及其粘度調(diào)校方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011143315.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112432755B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何彬華;陳植;劉大偉;李聰健;何登;鄧吉龍;吳燦;謝翔;騰達(dá);李陽(yáng);熊貴天;鄭杰勻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G01M9/02
• 分類號(hào): G01M9/02;G01M9/06;G01M9/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用寬速域彩色熒光油流試劑及其粘度調(diào)校方法，所述粘度調(diào)校方法包括：獲取試驗(yàn)試劑的適用粘度與試驗(yàn)馬赫數(shù)的數(shù)值關(guān)系；定義試驗(yàn)試劑的粘度修正因子；制備彩色熒光示蹤粒子；選擇調(diào)和油劑；獲取該調(diào)和油劑的粘度與環(huán)境溫度的數(shù)值關(guān)系；獲取各環(huán)境溫度下試驗(yàn)試劑的粘度與油粉質(zhì)量比的數(shù)值關(guān)系；根據(jù)試驗(yàn)條件確定的適用粘度和粘度修正因子計(jì)算出目標(biāo)粘度；根據(jù)目標(biāo)粘度確定試驗(yàn)試劑的油粉質(zhì)量比；根據(jù)確定的試驗(yàn)試劑的油粉質(zhì)量比配置出試驗(yàn)試劑。本發(fā)明基于環(huán)境溫度及試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟煌季帧?gòu)型和姿態(tài)角進(jìn)行調(diào)校，使得試驗(yàn)試劑的粘度針對(duì)多累復(fù)雜布局的試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮趯捤儆虻挠土髟囼?yàn)中更具有適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油流試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用寬速域彩色熒光油流試劑及其粘度調(diào)校方法。

背景技術(shù)

油流試驗(yàn)技術(shù)作為表面流動(dòng)顯示共用技術(shù)之一，通過(guò)將一定粘度的特定油劑與示蹤粒子粉末均勻混合后涂附在模型表面形成混合試劑油膜，油膜在繞模型氣流的剪切力作用下隨氣流運(yùn)動(dòng)，在模型表面形成油流圖譜，通過(guò)油流圖譜可以了解物面流場(chǎng)中奇點(diǎn)的分布規(guī)律，判讀繞流流經(jīng)物面形成的附流、氣泡、漩渦、激波及分離等氣動(dòng)特征，為飛行器氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供簡(jiǎn)便、快捷的試驗(yàn)方法。為了清晰辨識(shí)模型表面不同部件流動(dòng)差異及部件間的流場(chǎng)干擾特性，通過(guò)對(duì)不同部件涂附彩色油劑使其在模型表面形成彩色圖譜加以區(qū)分。然而，油流試驗(yàn)中模型表面油流圖譜的形成快慢及質(zhì)量高低與油流混合試劑的成分關(guān)系密切，諸如示蹤粒子與調(diào)和油劑的密度、混合試劑的粘度、示蹤粒子的顏色穩(wěn)定性等等，因此，試驗(yàn)試劑的適應(yīng)性及粘度調(diào)校方法是開(kāi)展高速風(fēng)洞彩色熒光油流試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

現(xiàn)有的油流試劑存在如下問(wèn)題：

(1)現(xiàn)有的油流試劑中的彩色示蹤粒子成分不一，各色區(qū)粘度差異大，試驗(yàn)中個(gè)色區(qū)圖譜形成的時(shí)間難于統(tǒng)一，不利于風(fēng)洞吹風(fēng)控制。

(2)現(xiàn)有的油流試劑粘度大，受擾響應(yīng)靈敏度差，吹風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法精細(xì)刻畫模型表面流場(chǎng)的流動(dòng)特征且氣源浪費(fèi)嚴(yán)重，試驗(yàn)效果與經(jīng)濟(jì)性差。

(3)現(xiàn)有的油流試劑的粘度未針對(duì)試驗(yàn)時(shí)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度調(diào)校，且沒(méi)有針對(duì)模型布局以及試驗(yàn)條件進(jìn)行修正；

(4)現(xiàn)有的油流試劑在模型表面的油層厚，形成的油流圖譜受重力和表面張力的作用下易變形走樣，不耐存放，給圖譜拍攝提出了苛刻要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種適用寬速域彩色熒光油流試劑及其粘度調(diào)校方法。

本發(fā)明提供的一種適用寬速域彩色熒光油流試劑粘度調(diào)校方法，包括如下步驟：

S1，根據(jù)大量試驗(yàn)結(jié)果匯總分析，獲取試驗(yàn)試劑的適用粘度與試驗(yàn)馬赫數(shù)的數(shù)值關(guān)系；

S2，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟煌季帧?gòu)型和姿態(tài)角，定義試驗(yàn)試劑的粘度修正因子；

S3，制備彩色熒光示蹤粒子；

S4，基于制備的彩色熒光示蹤粒子，選擇與其匹配的調(diào)和油劑；

S5，對(duì)所述調(diào)和油劑進(jìn)行溫度考核，獲取該調(diào)和油劑的粘度與環(huán)境溫度的數(shù)值關(guān)系；

S6，利用所述調(diào)和油劑與彩色熒光示蹤粒子配置出不同油粉質(zhì)量比的試驗(yàn)試劑，并對(duì)不同油粉質(zhì)量比的試驗(yàn)試劑進(jìn)行溫度考核，獲取各環(huán)境溫度下試驗(yàn)試劑的粘度與油粉質(zhì)量比的數(shù)值關(guān)系；

S7，在試驗(yàn)時(shí)先確定試驗(yàn)條件，并根據(jù)試驗(yàn)條件確定的試驗(yàn)馬赫數(shù)，利用試驗(yàn)試劑的適用粘度與試驗(yàn)馬赫數(shù)的數(shù)值關(guān)系，確定試驗(yàn)試劑的適用粘度；以及根據(jù)試驗(yàn)條件確定的試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)型和姿態(tài)角，確定粘度修正因子；然后根據(jù)確定的試驗(yàn)試劑的適用粘度以及粘度修正因子計(jì)算出目標(biāo)粘度；

S8，根據(jù)計(jì)算出的目標(biāo)粘度，利用調(diào)和油劑的粘度與環(huán)境溫度的數(shù)值關(guān)系，以及各環(huán)境溫度下試驗(yàn)試劑的粘度與油粉質(zhì)量比的數(shù)值關(guān)系，確定試驗(yàn)試劑的油粉質(zhì)量比；