進(jìn)氣道風(fēng)洞試驗(yàn)中,湍流度由動態(tài)壓力計(jì)算得到,動態(tài)壓力的測量是否精確與動態(tài)壓力傳感器前方導(dǎo)壓通道的管道效應(yīng)相關(guān)。基于管道內(nèi)流體動力學(xué)耗散模型,研究了導(dǎo)壓通道對動態(tài)壓力和湍流度的影響,并通過進(jìn)氣道風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:進(jìn)氣道風(fēng)洞試驗(yàn)中導(dǎo)壓通道的管道效應(yīng)對湍流度的影響較明顯,管道效應(yīng)會放大動態(tài)壓力的脈動幅值,導(dǎo)致測量湍流度大于真實(shí)湍流度。為了減小管道效應(yīng)對湍流度的影響,進(jìn)氣道試驗(yàn)中應(yīng)避免使用導(dǎo)壓的方式進(jìn)行動態(tài)壓力的測量。如果不可避免地存在導(dǎo)壓通道時(shí),在導(dǎo)壓通道長度大于5mm時(shí),須考慮管道效應(yīng)對湍流度測量的影響,并進(jìn)行相應(yīng)的修正。

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圖２動態(tài)壓力傳播示意圖Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｐｒｅａｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｕｂｅ管道內(nèi)流體動力學(xué)耗散模型［１１］考慮了流體的黏

圖２動態(tài)壓力傳播示意圖Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｐｒｅａｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｕｂｅ管道內(nèi)流體動力學(xué)耗散模型［１１］考慮了流體的黏性和熱傳導(dǎo)效應(yīng)，能夠較準(zhǔn)確地分析流體管道頻率特性。通過耗散模型可以給出Ａ點(diǎn)和Ｂ點(diǎn)動態(tài)壓力以及流量的信號....

圖３不同通道長度ｌ０時(shí)｜Ｈ（ω）｜在頻域上的曲線Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆ｜Ｈ（ω）｜ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌ０

）較復(fù)雜，無法直接計(jì)算。本文使用ＭＡＴＬＡＢ編程對式（４）進(jìn)行計(jì)算，在相同的條件下，本文計(jì)算結(jié)果和文獻(xiàn)中的結(jié)果［１５］完全吻合，驗(yàn)證了本文所編程序的正確性。下面利用所編程序?qū)討B(tài)壓力脈動幅值的放大倍數(shù)進(jìn)行理論分析。以溫度為１５℃，壓強(qiáng)為９５０００Ｐａ的空氣為例，空氣密度為１．２８....

圖４不同通道半徑ｒ０時(shí)｜Ｈ（ω）｜在頻域上的曲線Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆ｜Ｈ（ω）｜ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒ０

０００Ｈｚ的頻域上大于或等于１，而且在某些頻率上存在明顯的峰值；隨著ｌ０的增加，Ｈ（ω）峰值減小，而且峰值對應(yīng)的頻率減小。隨著導(dǎo)壓通道長度的增加，黏性和熱傳導(dǎo)等耗散因素使壓力波的能量減小，從而導(dǎo)致脈動量減小，尤其在脈動量較大時(shí)，脈動量減小得更明顯。Ｈ（ω）峰值是由共振效應(yīng)導(dǎo)致的，....

圖５動態(tài)壓力脈動幅值Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｃｕｒｖｅｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｖａｌｕｅｆｏｒｐｒｅｓｓｕｒｅ

）得到理論上存在管道效應(yīng)時(shí)的湍流度ＴｕＢ；（６）最后得到加入管道效應(yīng)后湍流度的放大倍數(shù)ＴｕＢ／ＴｕＡ。以Ф３．２ｍ風(fēng)洞中某次進(jìn)氣道試驗(yàn)的動態(tài)壓力數(shù)據(jù)為例，空氣溫度為１５℃，密度為１．２８ｋｇ／ｍ３，ν０為１．４２Ｐａ·ｓ，絕熱指數(shù)γ取１．４，聲速ａ０為３４０．３ｍ／ｓ，普朗特?cái)?shù)為....

本文編號：3953902