【摘要】：隨著空氣動(dòng)力學(xué)的迅速發(fā)展,飛行器和葉輪機(jī)械的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜,這對(duì)非定常流場(chǎng)的測(cè)量技術(shù)提出了更加苛刻的要求。尤其是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,表面壓力測(cè)量技術(shù)對(duì)葉片顫振的預(yù)測(cè)、葉型設(shè)計(jì)和旋轉(zhuǎn)失速先兆的捕捉等都有著重要的意義�；跉怏w放電的等離子體探針在上個(gè)世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn),前人的研究表明等離子體探針具有高頻響和高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。本文則基于介質(zhì)阻擋放電原理設(shè)計(jì)等離子體壓力顯示膜片并嘗試將其應(yīng)用于流場(chǎng)中固體表面壓力的測(cè)量。根據(jù)這一思路,作者搭建了等離子體實(shí)驗(yàn)室,設(shè)計(jì)出了不同結(jié)構(gòu)的等離子體壓力顯示膜片,搭建了靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上探究了不同因素對(duì)膜片性能的影響并測(cè)試了其動(dòng)態(tài)頻響特性。主要開展了以下幾個(gè)方面的工作：1、介紹了等離子體壓力顯示膜片的測(cè)量原理,即介質(zhì)阻擋放電等離子體的亮度會(huì)隨著氣體壓力的變化而變化。然后為測(cè)量原理提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)這一測(cè)量原理制定了測(cè)量的具體步驟和流程,并提出了初步的數(shù)據(jù)處理方法。2、提出了多種等離子體壓力顯示膜片的設(shè)計(jì)方案。3、搭建了靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)利用靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)手段,研究了各種影響因素對(duì)等離子體壓力顯示膜片性能的影響,并進(jìn)行了測(cè)量的誤差分析。以此為膜片的改進(jìn)和優(yōu)化提供指導(dǎo)。4、將等離子體壓力顯示膜片用于平板表面壓力的定性測(cè)量,并與壓力掃描閥所測(cè)到的精確結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。5、利用旋轉(zhuǎn)射流盤對(duì)等離子體壓力顯示膜片的動(dòng)態(tài)頻響特征進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。使用光電倍增管對(duì)等離子體壓力顯示膜片亮度進(jìn)行了采集,利用頻譜分析,證明其頻響至少可以達(dá)到1980 Hz。然后設(shè)計(jì)了在激波管中對(duì)其動(dòng)態(tài)頻響進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。在文章的最后,對(duì)等離子體壓力顯示膜片發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V231
【圖文】：

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本文編號(hào)：2751095