本文主要采用表面油膜干涉法和熱線熱膜測量設(shè)備進(jìn)行了Ma=0.6及低速來流下的模型表面轉(zhuǎn)捩位置測量,簡要討論了各種轉(zhuǎn)捩測量方法的實驗技術(shù)細(xì)節(jié),在此基礎(chǔ)上利用表面粗糙元陣列與表面等離子體激勵器分別對兩種流場下的模型轉(zhuǎn)捩位置進(jìn)行控制,對不同控制手段的機理進(jìn)行了簡單分析。研究結(jié)果表明,經(jīng)過改良的表面油膜干涉法能夠應(yīng)用于高速邊界層摩阻與轉(zhuǎn)捩測量,得到的結(jié)果與計算結(jié)果的規(guī)律性對比較好。此外,表面粗糙元陣列可以成功應(yīng)用于亞音速模型邊界層旁路轉(zhuǎn)捩控制,粗糙元高度與間距都會對控制效果產(chǎn)生影響,并且發(fā)現(xiàn)粗糙元高度改變對控制效果的影響更顯著。等離子體激勵器則能成功推遲低速模型邊界層轉(zhuǎn)捩位置,其原理是激勵器放電誘導(dǎo)的壁面射流增強了邊界層穩(wěn)定性,增大放電電源電壓與頻率均能使射流增強繼而增強轉(zhuǎn)捩控制效果,并結(jié)合實驗結(jié)果提出了在更高速流場中采用等離子體激勵器繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)捩控制的展望。 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氫氣泡轉(zhuǎn)捩過程流動顯示

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文.2.2 平均速度法平均速度法主要是通過直接或間接測量與邊界層內(nèi)平均速度相關(guān)的物理量，從而得到層平均速度型，或根據(jù)邊界層底層速度與摩擦應(yīng)力的關(guān)系，得到測量點處的表面摩擦應(yīng)小，分析轉(zhuǎn)捩位置。采用平均速度法判斷轉(zhuǎn)捩位置的手段包括兩大類，一是采用壁面總壓管，邊界層熱線等設(shè)備，對邊界層內(nèi)平均速度型或?qū)恿髋c湍流速度剖面差別最大位置的平均速度進(jìn)行，從流向速度型形態(tài)變化或特定剖面平均速度變化判斷轉(zhuǎn)捩位置。二是采用Preston管tanton管、底層隔板[41]以及以它們?yōu)榛A(chǔ)的新型MEMS等設(shè)備通過測壓得到邊界層底層信息，進(jìn)而與表面摩擦應(yīng)力建立關(guān)系，從表面摩擦應(yīng)力隨流向的變化情況判斷轉(zhuǎn)捩位兩種方法在原理上其實是有相通點的。

基于多種測量手段的模型轉(zhuǎn)捩位置測量與控制實驗研究第二章 測量技術(shù)與儀器膜干涉法膜干涉法測量原理油膜干涉技術(shù)測量表面摩擦系數(shù)的主要原理是，事先在壁面涂畫帶有一定油滴，當(dāng)處于外流場作用下時，由于硅油受到流體推動，會在壁面形成照射下出現(xiàn)薄膜干涉條紋。通過公式推導(dǎo)得出干涉條紋間距與油膜厚度油膜厚度就能得出壁面摩擦應(yīng)力大小。由于湍流摩擦應(yīng)力顯著大于層流應(yīng)力分布后，就能直觀判斷轉(zhuǎn)捩位置。其干涉原理圖[32]如下所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面熱膜測試技術(shù)在邊界層測量中的應(yīng)用[J]. 楊龍君,劉火星.  燃?xì)鉁u輪試驗與研究. 2012(S1)
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[4]二維單一粗糙元對邊界層轉(zhuǎn)捩影響的實驗[J]. 李軼明,顏大椿.  北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(01)
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碩士論文
[1]等離子體流動控制技術(shù)及其在飛行器上的應(yīng)用研究[D]. 杜海.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]油膜干涉法測量表面摩擦應(yīng)力的實驗研究[D]. 丁超.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3639165