The invention discloses a method for judging the transition degree of the wing boundary layer based on the measurement of aerodynamic noise at the rear edge. A sound collector is installed in the acoustic wind tunnel. The sound collector collects the noise generated by the airflow on the scaled model and analyses the noise signal of the sound collector. If the noise spectrum shows obvious unimodality, the flow is a laminar boundary layer, and if the noise spectrum presents. The broadband characteristics show that the boundary layer around the model has become a turbulent boundary layer, and the flow has turned into a turbulent one. Based on the sound generation mechanism of two different flows, the method for determining the boundary layer forced transition problem based on the measurement of aerodynamic noise signal is proposed. Compared with the traditional direct measurement method based on flow field, pressure field or temperature field, the testing tool of the invention does not need any contact with the model itself, and can reduce the interference flow field or influence the boundary layer caused by the testing equipment. Its own technical drawbacks.
【技术实现步骤摘要】
一种基于后缘气动噪声测量判定机翼边界层转捩程度的方法
本专利技术涉及风洞噪声测量领域,具体说涉及一种基于后缘气动噪声测量判定机翼边界层转捩程度的方法。
技术介绍
在现代风洞试验中,由于模型缩比等原因雷诺数不能真正达到完全模拟的程度,以6m量级风洞为例只能达到106量级,而一般飞行器的实际飞行雷诺数约为107量级。雷诺数的差异直接影响飞行器边界层流动状态。为了有效地模拟飞行器边界层流动状态,使模型表面边界层与飞行器相似,常常采用边界层人工强制转捩的方法,即在模型表面一定位置人为设置粗糙元,利用其产生的扰动促使边界层由层流状态转捩成湍流状态。带来新的问题是,如何准确判断人工强制转捩的程度。目前,对于人工强制转捩程度的测量,主要有基于气动力测量、气动热测量、壁面剪切应力测量、脉动压力测量以及流动显示测量等测试技术,常用有热线风速仪、温敏漆、薄膜热流传感器、热红外成像、表面升华、油流流动显示等测试手段。这些测试手段都是基于流场、压力场或温度场的直接测量方法,均存在干扰流场或影响边界层本身的技术弊端,而且设备多、操作复杂,有的设备成本还很高,不利于在风洞试验中大范围持续使用。在风洞试验中,由于模型姿态复杂,对人工强制转捩强度的判断一般依赖于试验者的实践经验,往往存在人工随意性和直接套用前人结果等问题,导致边界层流动模拟不精细。尤其是在模型存在迎角时由于逆压梯度的巨大变化,还会带来过度转捩的问题,严重影响试验模型的阻力测量准度。近年来,随着飞行器气动噪声的被关注程度日益提升,气动声学发展迅猛。关于转捩区不稳定流动声辐射的理论研究也取得了显著的进展。大量的理论和实验研究 ...
【技术保护点】
1.一种基于后缘气动噪声测量判定机翼边界层转捩程度的方法,其特征在于在声学风洞内设置有声音采集器,所述声音采集器采集气流在缩比模型上产生的噪音,分析声音采集器的噪声信号,若噪声频谱表现出明显的单峰性,则流动为层流边界层,若噪声频谱呈现出宽频特征,说明模型绕流边界层已经为湍流边界层,此时流动已经转捩为湍流。
【技术特征摘要】
1.一种基于后缘气动噪声测量判定机翼边界层转捩程度的方法,其特征在于在声学风洞内设置有声音采集器,所述声音采集器采集气流在缩比模型上产生的噪音,分析声音采集器的噪声信号,若噪声频谱表现出明显的单峰性,则流动为层流边界层,若噪声频谱呈现出宽频特征,说明模型绕流边界层已经为湍流边界层,此时流动已经转捩为湍流。2.根据权利要求1所述的一种基于后缘气动噪声测量判定机翼边界层转捩程度的方法,其特征在于所述声音采集器在声学风洞内不与缩比模型进行任意位置的接触。3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:郝南松,陈鹏,王勇,卢翔宇,唐道峰,冉学军,
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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