[發(fā)明專利]低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110242526.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113029504B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G01B11/28;G01M9/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張明

1.一種低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)設(shè)置于低型面率漸擴通道模型前端，所述系統(tǒng)包括：冷卻空氣驅(qū)動泵；煙霧驅(qū)動泵、煙霧發(fā)生器、攪拌器、流量計以及灰度儀，其中：

所述冷卻空氣驅(qū)動泵、攪拌器、流量計和標(biāo)準(zhǔn)通道/低型面率漸擴通道模型依次通過管路串聯(lián)起來，其中標(biāo)準(zhǔn)通道為橫截面一致的通道；

在冷卻空氣驅(qū)動泵和攪拌器之間增加一支旁路，其中旁路頂端連接所述煙霧驅(qū)動泵，旁路側(cè)面通過支路連接所述煙霧發(fā)生器；所述灰度儀設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)通道/低型面率漸擴通道模型的上方；

所述標(biāo)準(zhǔn)通道和低型面率漸擴通道模型均為可透光通道，在標(biāo)準(zhǔn)通道和低型面率漸擴通道底部均粘貼有純黑底膜；

當(dāng)采用所述標(biāo)準(zhǔn)通道時，在標(biāo)準(zhǔn)通道的末端出口截面中心位置放置有風(fēng)速計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述煙霧發(fā)生器產(chǎn)生的白色煙霧灰度值為255，所述純黑底膜的灰度值為0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)通道和低型面率漸擴通道模型的材質(zhì)為透明的有機玻璃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)通道的入口截面積、通道長度與低型面率漸擴通道入口截面積、通道長度一致。

5.一種低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測方法，其特征在于，包括：

步驟1，對于實際待檢測的低型面率漸擴通道，其通道入口流量為a?m³/s，通道中流速小于b?m/s的區(qū)域為滯止區(qū)域；制作與低型面率漸擴通道結(jié)構(gòu)相同的低型面率漸擴通道模型；

步驟2，首先將定量檢測系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)通道連接，進行滯止區(qū)上限流速標(biāo)定，包括：

開啟冷卻空氣驅(qū)動泵、煙霧驅(qū)動泵和煙霧發(fā)生器，白色煙霧混合在冷卻空氣中向下游流動；流經(jīng)攪拌器后，白色煙霧進一步與空氣充分混合均勻；通過風(fēng)速計監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)通道出口中心位置的流速，調(diào)節(jié)冷卻空氣驅(qū)動泵的功率，使得出口中心位置的流速為b?m/s；在此前提條件下采用灰度儀檢測到標(biāo)準(zhǔn)管路中心位置的灰度值為c；

步驟3，將步驟2中的標(biāo)準(zhǔn)通道替換為低型面率漸擴通道模型并去掉風(fēng)速計，進行滯止區(qū)檢測；

通過時通道模型中入口的流量為a?m³/s，獲取低型面率漸擴通道模型的灰度值，基于該灰度值以及所述灰度值c，確定通道模型中滯止區(qū)的面積，該面積即為實際待檢測的低型面率漸擴通道中滯止區(qū)的面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測方法，其特征在于，所述通過時通道模型中入口的流量為a?m³/s，獲取低型面率漸擴通道模型的灰度值，包括：

調(diào)節(jié)冷卻空氣驅(qū)動泵的功率，使用流量計進行監(jiān)控，使得通道模型中入口的流量為am³/s；在此前提條件下采用灰度儀檢測得到低型面率漸擴通道模型的灰度值，記得到的通道模型的圖像中的像素數(shù)量為n，即總共有n個灰度值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測方法，其特征在于，所述基于該灰度值以及所述灰度值c，確定通道模型中滯止區(qū)的面積，包括：

運用圖像處理軟件計算所述n個灰度值中小于c的個數(shù)m，那么通道模型中滯止區(qū)的面積S可通過下式計算得到：

S＝S_總m/n

其中S_總為整個通道模型在灰度儀下方投影的總面積。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低型面率漸擴通道冷卻空氣滯止區(qū)的定量檢測方法，其特征在于，所述入口流量a為實際待檢測的低型面率漸擴通道的設(shè)計流量，流速b的取值為0～0.5m/s。