一种分布式六分量气动力测量方法技术

技术编号:28318101 阅读:43 留言:0更新日期:2021-05-04 12:57
本发明专利技术提供一种分布式六分量气动力测量方法,基于气浮或悬浮支撑方式,在法向力、轴向力、侧向力方向布置多个传感器,通过计算得到试验模型受到的轴向力、法向力、侧向力、滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩,本发明专利技术测量方法能够避免气动力干扰,提高被测物体的气动力测量精度,有效提高低速风洞的试验能力,可应用于低速风洞测力试验的小载荷气动力测量。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式六分量气动力测量方法
本专利技术属于风洞试验气动力测量方法领域,特别涉及一种分布式六分量气动力测量方法。
技术介绍
风洞试验作为空气动力学三大研究手段之一,在飞行器研制过程中发挥着重要的作用。而低速风洞(Low-speedwindtunnel,是指试验段的风速小于140m/s的风洞)空气动力学研究和国民经济建设的关系更加紧密,可以广泛应用于建筑设计、交通运输、体育竞技等各个方面。特别是在竞技体育方面,随着“科技冬奥(2022)行动计划”快速推进,利用科技助力奥运的理念逐渐深入人心,纵观当代竞技体育世界舞台,竞技体育已然发展成为高科技竞争。以当前我国潜在优势项目赛艇为例,在奥运会、世锦赛等重大比赛中多次取得较好的名次,展现出较高的竞技水平,但是进入前三甚至夺取金牌的次数比较少,其发展可能遇到瓶颈。因此,在运动员的输出功率几乎达到生理能力极限、能量利用率几乎达到优秀赛艇技术的极致时,在确保不影响滑行动力的前提下,降低气动阻力将是一个重要的突破点,而风洞实验则是研究气动减阻的非常重要的手段之一。除此之外其它的一些竞速体育项目比如场地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式六分量气动力测量方法,其特征在于,采用一种气浮风洞试验测试设备实现,所述气浮风洞试验测试设备包括固定框架(1),浮动框架(2)和气浮支撑装置(16);/n浮动框架(2)通过气浮支撑装置(16)浮于固定框架(1)上方,试验模型固定在浮动框架(2)上,作用于试验模型的气动力通过浮动框架(2)的运动传给传感器实现测量;/n所述气浮支撑装置(16)包含平台组件(18)、气浮块(4)和气浮螺杆(5);/n所述平台组件(18)固定安装于固定框架(1)上表面,包括下部的水平调节结构(3)和上部的气浮支撑平台(17),水平调节结构(3)用于调整气浮支撑平台(17)的水平度,气浮支撑平台(17)用...

【技术特征摘要】
1.一种分布式六分量气动力测量方法,其特征在于,采用一种气浮风洞试验测试设备实现,所述气浮风洞试验测试设备包括固定框架(1),浮动框架(2)和气浮支撑装置(16);
浮动框架(2)通过气浮支撑装置(16)浮于固定框架(1)上方,试验模型固定在浮动框架(2)上,作用于试验模型的气动力通过浮动框架(2)的运动传给传感器实现测量;
所述气浮支撑装置(16)包含平台组件(18)、气浮块(4)和气浮螺杆(5);
所述平台组件(18)固定安装于固定框架(1)上表面,包括下部的水平调节结构(3)和上部的气浮支撑平台(17),水平调节结构(3)用于调整气浮支撑平台(17)的水平度,气浮支撑平台(17)用于将喷气压力转化为对气浮块(4)的支撑力;
所述气浮块(4)置于气浮支撑平台(17)上方,气浮块(4)下表面与气浮支撑平台(17)上表面接触;
气浮块(4)下表面设有出气孔,内部设有通气通道,通气通道连接外部压缩空气入口和出气孔,压缩空气通过出气孔向下喷出,进而使气浮块(4)上浮;
所述气浮螺杆(5)下端与气浮块(4)上表面通过球铰连接,使气浮螺杆(5)具有三个转动自由度;浮动框架(2)固定于气浮螺杆(5)上,气浮块(4)上浮时带动浮动框架(2)上浮;
具体步骤如下:
S1在所述气浮风洞试验测试设备中安装法向力传感器、轴向力传感器和侧向力传感器;
S2读取各传感器测量结果;
S3根据各传感器测量结果计算试验模型受到的轴向力、法向力、侧向力、滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩。


2.根据权利要求1所述的一种分布式六分量气动力测量方法,其特征在于,步骤S1中,
所述法向力传感器分为四组,固定在浮动框架(2)上,法向力传感器组(y1)与法向力传感器组(y2)之间、法向力传感器组(y3)与法向力传感器组(y4)之间关于过浮动框架中心Z方向的对称轴对称;法向力传感器组(y1)与法向力传感器组(y4)之间、法向力传感器组(y2)与法向力传感器组(y3)之间关于过浮动框架中心X方向的对称轴对称;
所述轴向力传感器分为两组,同时连接固定框架(1)和浮动框架(2),轴向力传感器组(x1)和轴向力传感器组(x2)关于固定框架中心的Z方向的对称轴对称;
所述侧向力传感器分为四组,同时连接固定框架(1)和浮动框架(2),侧向力传感器组(z1)与侧向力传感器组(z2)之间、侧向力传感器组(z3)与侧向力传感器组(z4)之间关于过浮动框架中心Z方向的对称轴对称;侧向力传感器组(z1)与侧向力传感器组(z4)之间、侧向力传感器组(z2)与侧向力传感器组(z3)之间关于过浮动框架中心X方向的对称轴对称;
所述步骤S2中,读取法向力传感器组的测量结果Y1、Y2、Y3、...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾毅郑芳张秋实张家宝
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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