一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法技术

本发明专利技术公开一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法，属于低速风洞试验领域，本方法通过试验段入口布置主动气流干扰装置在试验段下游产生不同强度速度扰流并借助流场校测系统进行速度测量，利用大气紊流数学建模方法获取大气紊流时域速度模型，通过对扰动速度场校测计算扰动速度传播衰减系数和平板摆动增益控制系数，最终得到目标大气紊流对应的平板运动摆角数据，该方法弥补了非均匀流场模拟试验中对大气紊流这类随机变化非定常流场模拟能力不足的问题。本发明专利技术的试验方法可以在风洞环境模拟高空大气紊流场，具有大气紊流强度模拟能力强，紊流积分尺度调节范围广，模拟重复性好的优点。好的优点。好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法


[0001]本专利技术属于低速风洞试验领域，具体涉及一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法。

技术介绍

[0002]非均匀流场模拟试验技术是一项特殊的动态风洞试验技术，主要通过在风洞试验段入口处放置气流干扰装置，均匀来流流经该干扰装置后在试验段后方形成特定的非均匀流场，从而较为真实的模拟飞行器飞行过程中所处的复杂非均匀流场环境。与常规风洞试验比其具有气流环境模拟能力强、气动特性干扰真实的优点，可用于评估大气乱流等复杂气象环境对飞行器气动性能的影响，是目前国内外开展非定常气动力研究、飞行控制律验证及飞行动力学分析等工作的一项新技术。但是，现有的非均匀流场模拟试验技术往往只能模拟离散阵风等数学形式简单的非定常流场，而不能对大气紊流这类随机变化复杂非定常流场进行较好模拟，限制了风洞试验在复杂流场对飞行器性能准确评估方向上的应用。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法，解决了现有非均匀流场模拟试验技术对复杂随机变化流场模拟能力的不足，拓宽了风洞试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空大气紊流主动模拟风洞试验方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、安装主动气流干扰装置并设置初始零位：将主动气流干扰装置布置在风洞试验段入口处，所述的主动气流干扰装置包括平板、转轴、联轴器、支撑底座、电机和控制系统，平板与转轴相连，转轴通过联轴器与电机相连，电机固定于支撑底座上，控制系统通过电信号控制电机转动的角度，平板在电机的控制下能够摆动到任意角度，平板的初始位置定义为与风洞对称面平行位置，并将该位置设为平板零位；步骤二、安装流场校测系统并计算探针安装角：将流场校测系统布置在风洞试验段下游试验区，所述的流场校测系统包括热线测速系统和移测架，所述的热线测速系统包括二维热线探针和采集主机，所述的移测架能够实现三自由度移动，所述的移测架上安装有二维热线探针，所述的二维热线探针与采集系统电信号连接，调整所述的二维热线探针方向使其满足测量来流风速和侧向风速要求，启动风洞到目标风速并稳定数秒，触发二维热线探针进行采集，得到风洞试验区的来流风速数据Data1和侧向速度数据Data2，处理得到二维热线探针的侧向安装角α0，其计算公式如下：
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（1）步骤三、计算扰动速度传播衰减系数：启动风洞到目标风速并稳定数秒，启动主动气流干扰装置，使平板按正弦摆动，未修正的平板运动摆角为α
s
（t），触发二维热线探针进行采集，得到试验区未修正的来流风速数据Data3和未修正的侧向气流扰动速度数据Data4，根据步骤二和步骤三获得的参数及数据计算得到扰动速度传播衰减系数C，其计算公式如下：
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（2）
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（3）式中，为平板摆角幅值，f为平板摆动频率，t为时间；步骤四、大气紊流数学建模及流场校测并计算平板摆动增益控制系数：将Von Karman谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙龙，李强，于金革，谭浩，刘春宏，焦仁山，史名宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：