低温风洞温度场均匀性优化方法及系统技术方案

技术编号:43085065 阅读:39 留言:0更新日期:2024-10-26 09:34
本发明专利技术属于风洞温度控制技术领域,公开了低温风洞温度场均匀性优化方法及系统。本发明专利技术在风洞下游采集截面温度数据,以此作为反馈改变上游液氮喷射排架上喷嘴的启闭分布,通过获取液氮流量场分布和温度场分布,计算得到风洞流场从液氮喷射排架传播到总温排架所发生的旋转角度。通过该旋转角度找到下游截面温度偏移较大的区域,寻找其在液氮喷射排架上相关联的喷嘴,并改变这些喷嘴的启闭状态,从而使温度偏移较大的区域均向温度中值靠拢,减小截面上的温度分布差异。该实施方式可以迭代优化低温风洞的温度场均匀性,进而提高风洞流场品质,改善风洞吹风试验数据质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风洞温度控制,尤其涉及低温风洞温度场均匀性优化方法及系统


技术介绍

1、低温风洞通过降低试验总温的方式来大幅提高风洞对高雷诺数的试验模拟能力,具体方法是通过液氮喷射排架向风洞回路喷射液氮,液氮汽化过程中会吸收大量热量进而降低风洞内试验环境温度。

2、液氮喷射排架一般安装有若干个不同口径的喷嘴,口径不同代表着喷嘴的流体质量流量不同,一般分为大流量喷嘴、中流量喷嘴和小流量喷嘴。这些喷嘴均匀分布在液氮喷射排架上的多个同心圆上,它们的中心均为整个液氮喷射排架表面的几何中心,每一个喷嘴都能在所在圆周上找到与圆心中心对称的喷嘴,与液氮喷射排架竖轴轴对称的喷嘴,与液氮喷射排架横轴轴对称的喷嘴。液氮喷射排架可以调整喷嘴的启闭状态对喷入低温风洞的液氮流量进行控制。

3、评判低温风洞流场品质好坏的一项重要指标便是温度场的均匀性,温度场通过总温排架采集,总温排架上布置有若干个温度传感器。现有方法中保持温度场均匀性的方法是,控制液氮喷射排架中液氮喷入时固定喷射压差不变,只调整所有喷嘴的启闭状态,同时尽量开启液氮喷射排架中的对称喷嘴,可以在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.如权利要求1所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,根据液氮流量场和温度场数据计算风洞流场旋转角度包含:

3.如权利要求2所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,将液氮流量场数据和温度场数据转换到同一尺度坐标系下的方法为:以液氮喷射排架或总温排架中任一个所在坐标系为参考坐标系,将另一排架中的液氮喷嘴或温度传感器从其所在坐标系转换到参考坐标系中。

4.如权利要求2所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,在0°至359°的角度差下计算液氮流量场矩阵和温度场矩阵的均方根...

【技术特征摘要】

1.低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.如权利要求1所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,根据液氮流量场和温度场数据计算风洞流场旋转角度包含:

3.如权利要求2所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,将液氮流量场数据和温度场数据转换到同一尺度坐标系下的方法为:以液氮喷射排架或总温排架中任一个所在坐标系为参考坐标系,将另一排架中的液氮喷嘴或温度传感器从其所在坐标系转换到参考坐标系中。

4.如权利要求2所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,在0°至359°的角度差下计算液氮流量场矩阵和温度场矩阵的均方根误差包含:

5.如权利要求2所述的低温风洞温度场均匀性优化方法,其特征在于,在将液氮流量场数据和温度场数据转换到同一尺度坐标系下前对每个液氮喷嘴的流量值、每个温度传感器的温度值分别进行归一化处理。

6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖厚元桑博王生利罗强周鑫胡俊刘轩岑
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
类型:发明
国别省市:

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