一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法及系统，涉及航空发动机热端部件冷却特性测量技术领域，方法包括：通过标定得到压力敏感漆受激发后的光强与氧分压的关系式；将压力敏感漆喷涂至待测量模型的表面，并构造四种特定场景，在其中三种场景中使用平行线光源扫描待测量模型的表面，并使用科学相机进行拍摄，得到系列图像；对系列图像进行处理，得到四种场景下压力敏感漆发射荧光的光强值；基于光强值与关系式，计算得到待测量模型的表面气膜冷却效率。本发明专利技术利用平行光源扫描与图像处理，能够避免周围压力敏感漆发出荧光，排除使用科学相机拍摄时，荧光反射对光强的影响，修正了使用压力敏感漆测量气膜冷却效率的偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机热端部件冷却特性测量，具体涉及一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法及系统。

技术介绍

1、涡轮发动机包括地面燃气轮机与航空发动机，具有循环效率高等优点。涡轮发动机的工作原理基于实际布雷顿循环，这决定了提升涡轮前温度能够直接提升循环效率。在当前的先进航空发动机中，涡轮前温度远远超过涡轮叶片长时间运行的耐温极限，因此高效冷却技术是涡轮发动机的重要技术之一。其中，气膜冷却技术被广泛应用，是指通过在固体表面开设离散的气膜孔，将冷却气体从内腔引至与高温燃气直接接触的外壁面，在主流高温燃气的作用下，冷却气体在固体表面形成一层薄薄的气膜，气膜温度低于主流的燃气温度，实现隔绝高温。

2、绝热气膜冷却效率，简称气膜冷效，是在固体壁面绝热的假想条件下主流燃气和冷气掺混后的温度的无量纲形式。气膜冷效直接代表了气膜隔绝高温的作用好坏，是评价气膜冷却效果的重要参数。值为1表明隔温层温度等于冷却气温度，冷却效果最好；值为0表明隔温层温度等于主流温度，无冷却作用。

3、气膜冷效的测量方式主要分为传热测量方法与传质类比方法。传热测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，得到所述关系式的方法包括：

3.根据权利要求1所述一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，在所述第二场景、所述第三场景和所述第四场景中使用所述平行线光源扫描所述待测量模型的表面，所述平行线光源沿所述表面进行扫描，在进行扫描的过程中使用科学相机进行拍摄，得到系列图像。

4.根据权利要求1所述一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，对所述系列图像进行处理的方法包括：...

【技术特征摘要】

1.一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，得到所述关系式的方法包括：

3.根据权利要求1所述一种基于平行线光源扫描的气膜冷却效率测量方法，其特征在于，在所述第二场景、所述第三场景和所述第四场景中使用所述平行线光源扫描所述待测量模型的表面，所述平行线光源沿所述表面进行扫描，在进行扫描的过程中使用科学相机进行拍摄，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，楼雨杼，李海旺，周志宇，谷萌，孟龙，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：