一种风洞试验数据的温度效应评估与修正方法技术

本发明专利技术公开了一种风洞试验数据的温度效应评估与修正方法，目的在于解决风洞低温运行时模型热胀冷缩效应影响修正问题。对于低温运行风洞而言，为提高试验雷诺数，温度运行下限极低，同时为评估雷诺数影响，采用不同温度运行，使得热胀冷缩效应对模型尺度的影响不能忽略，需要开展低温风洞试验数据修正研究。本发明专利技术采用恢复温度计算模型特征尺寸的变化，不需要测量模型表面温度，不仅避免了温度传感器安装布设难题，而且能够有效拓宽该方法的适用范围。同时，本发明专利技术仅通过三个参数即可快速评估温度效应影响，以及对试验数据的实时修正，工程实用性好，能够满足风洞试验数据质量要求，为未来先进风洞设备运行和试验数据质量提升提供了依据。提供了依据。提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
一种风洞试验数据的温度效应评估与修正方法


[0001]本专利技术涉及实验空气动力学领域，具体为一种风洞试验数据的温度效应评估与修正方法。

技术介绍

[0002]温度是风洞的重要运行参数之一，高速风洞中通常在稳定段内测量风洞运行总温，然后按照等熵公式计算试验段模型绕流静温，并据此计算当前试验状态的雷诺数、静压、速压等参数。实际上，温度除了影响风洞运行参数外，还会影响测力天平读数和模型尺度，即温度效应。对于测力天平而言，该影响表现为温漂，通常通过在天平桥路中引入温度补偿，以减小该影响。对于试验模型而言，即热胀冷缩效应，随着温度的变化，模型的特征尺寸（长度、面积等）会由于热胀冷缩效应而有所不同，导致压力系数、气动力、力矩系数等试验结果存在误差，而风洞运行和数据处理时通常忽略了这种影响。
[0003]对于常温运行风洞而言，暂冲式风洞运行时间仅几分钟，由于储气罐内气体膨胀导致的温度变化对模型影响较小，可以忽略温度的热效应对试验结果的影响；连续式风洞运行时间虽然较长（按小时计），但采用换热器可以将气流温度变化控制在较小的范围，同样可以忽略温度的热效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风洞试验数据的温度效应评估与修正方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）针对待测模型，开展待测模型材料热膨胀系数检测试验，得到热膨胀系数随温度的变化曲线：公式1；式中，为热膨胀系数，单位为1/K，T为材料温度，单位为K；（2）根据风洞试验条件计算模型绕流恢复温度；其中，温度恢复系数根据试验介质的普朗特数计算，计算公式如下：公式2；公式2中，为模型绕流恢复温度，为风洞运行总温，为风洞运行马赫数，为温度恢复系数，Pr为普朗特数；对于普朗特数Pr接近于1的气体，层流时，湍流时；（3）根据模型绕流恢复温度和热膨胀系数随温度的变化曲线，得到当前试验条件下的热膨胀系数，计算公式如下：公式3；公式3中，为热膨胀系数；（4）根据热膨胀系数以及测定基准温度，计算得到热效应修正因子，计算公式如下：公式4；公式4中，为热效应修正因子，为针对待测模型的热膨胀系数检测基准温度；利用热效应修正因子计算得到模型真实的参考长度、模型真实的参考面积，并对试验结果进行更新，获得真实条件下的压力系数、气动力系数、气动力矩系数，计算公式如下：公式5；公式5中，为模型名义参考长度，为名义参考面积，为模型真实的参考长度，为模型真实的参考面积；C为压力系数或气动力系数，为气动力矩系数，C
c
为真实条件下的压力系数或真实条件下的气动力系数，为真实条件下的气动力矩系数。2.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光远，李强，吴继飞，李为群，李国帅，刘大伟，王元靖，陈昇展，彭鑫，姚丹，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：