《风洞测力实验》PPT课件

1、1.类似实际 两个同一类物理景象，假设在对应点上对应瞬时一切表征景象的相应物理量都坚持各自的固定的比例关系假设是向量还包括方向一样那么两个景象类似。1几何类似、运动类似和动力类似2类似准那么 a. 紧缩性类似 ： 马赫数相等， Ma=V/C b. 粘性力类似： 雷诺数相等， Re=VL/ c. 热力类似： 普朗特数， Pr=CP/, 比热比, r=CP/Cv d. 重力类似： 弗劳德数， e. 周期性运动类似: 斯特鲁哈数 Sr=l/vt aabb lgVFr 2.风洞流场建立的实际 一维流动实际1低速风洞的原理2高速风洞的原理2(1)dvdAMavA212PVC VA C 超音速风洞简图超音

2、速风洞简图低速开口式回流风洞低速开口式回流风洞风洞1南理工低速风洞HG-1号风洞2南理工自在射流风洞 HG-3号风洞3南理工亚跨超音速风洞HG-4号风洞2.测力天平1应变式天平和机械式天平惠斯登电桥惠斯登电桥机械式天平机械式天平 应变式天平应变式天平2 应变式天平原理应变式天平原理 经过丈量敏感元件经过丈量敏感元件-电阻应变片的输电阻应变片的输出电压来丈量模型空气动力的一种安出电压来丈量模型空气动力的一种安装装3应变式天平的组成应变式天平的组成 弹性元件、电阻应变片、丈量电路弹性元件、电阻应变片、丈量电路、稳压电源、信号调理放大器组成、稳压电源、信号调理放大器组成4电阻应变片电阻应变片 是一种

3、利用金属或半导体资料受拉是一种利用金属或半导体资料受拉伸或紧缩变形后电阻值可以发生变化伸或紧缩变形后电阻值可以发生变化的一种敏感元件。通常制成栅状的一种敏感元件。通常制成栅状201422/LLRADLdLdDddRALDdRdDdRDdR RKRKR 5应变天平的丈量电桥电桥处于平衡时：当电桥阻值产生微小增量时：1324R RR R 312421234123431241141RRRRnUERRRRnUE KRRnRR g电阻应变片存在的问题：电阻应变片存在的问题：机械滞后：由于敏感栅、基底和粘合剂在接受机械应变以后机械滞后：由于敏感栅、基底和粘合剂在接受机械应变以后滞留的剩余变形引起的。滞留的

4、剩余变形引起的。零漂：应变片内应力的变化，粘合剂和基底内部构造的变化零漂：应变片内应力的变化，粘合剂和基底内部构造的变化引起的。引起的。应变片的电阻值不稳定：应变片的电阻值不稳定：最大任务电流：电流比额定小很多时，不灵敏，电流太大会最大任务电流：电流比额定小很多时，不灵敏，电流太大会损坏。损坏。温度效应：温度影响电阻值的大小，从而呵斥误差。温度效应：温度影响电阻值的大小，从而呵斥误差。轴向力元件轴向力元件柱粱式组合元件柱粱式组合元件轴向力元件：轴向力元件： 作为轴向力的应变元件；作为轴向力的应变元件；柱粱式组合元件：柱粱式组合元件： 经过组合用来作为法向力、经过组合用来作为法向力、 侧向力、俯

5、仰力矩、侧向力侧向力、俯仰力矩、侧向力 矩和滚转力矩的应变元件矩和滚转力矩的应变元件 。6应变式天平常见丈量元件应变式天平常见丈量元件外式天平外式天平7应变式天平实物应变式天平实物内式天平内式天平铰链力矩天平半模天平半模天平天平和支架装配在风洞中天平和支架装配在风洞中风洞实验的目的与要求； 任何一项实验都必需十清楚确该实验的目的和要求，这 是实验设计的最根本的根据。2. 确定风洞实验所必需模拟的类似参数； 根据实验条件确定必需求模拟的类似参数，力求以最小的类似参数最大程度的反响出飞行器飞行中的流动景象。确定风洞实验数据的准确度； 根据实验的目的和要求，正确的选择实验数据的准确度。确定实验方案；

6、 根据实验的目的和要求确定实验所采用的方案和实验技术。5. 选择模型实验的风洞； 要思索：马赫数、雷诺数、模型姿态角、风洞流场质量、实验费、实验数据的精度等。模型及其支架的设计与加工； 风洞实验模型的设计和加工关系到实验数据的质量。制定实验大纲和实验方案； 实验大纲和方案的制定应可以满足实验的目的和要求，满足预定的实验精度，应该尽能够的节省，有实验中出现问题的防备措施。实验数据的预估和分析 对于每项实验，必需预先知道数据的变化规律，大约的精度范围，这样才干掌控实验。风洞实验模型外形几何类似 1根据类似准那么，模型必需与实物做到几何类似； 2对于那些不能简单模拟的部件，可以采用其它的一些办 法进展补救模拟。模型的尺寸为了能真实的模拟绕飞行器的流动不会由于其它的干扰而遭到影响，模型在风洞中不能太大；为了能真实的模拟飞行器的外形，使实验的雷诺数更加接近飞行的雷诺数，模型要尽能够的大。要处理上述矛盾，必需对模型的尺寸做一些限制。1展向限制： 高速风洞：b/w0.6 低速风洞：b/w0.7 b 是机翼的展长，w是风洞实验段的宽度2堵塞度限制： 低速风洞： 5%含支撑 亚跨声速风洞： 1%不包括支架 超音速风洞： =k1-q()/ k=0.250.4, 为超音速正激波总压恢复系数 为含模型的堵