风洞流场品质移动测量支架的研制

摘要

风洞是进行空气动力学实验的主要设备。风洞建成后为检测风洞各部段组成部分的安装是否满足设计要求，风洞的流场指标是否满足国家标准，需要对风洞进行流场校测。流场校测中最难的为方向场移动测量部分，目前国内外比较普遍应用的方向场测量设备是梳管结构。本文结合中航气动院新投入使用的4m低速风洞研制了一套单点移动测量机构，用于测量风洞方向场。新型的单点移动测量机构可以减少类似梳管机构对五孔探头的依赖，有效的减少挠度变形对测量数据的影响。
　　通过对方向场移测架的设计，确定设备在结构上的可行性和合理性，通过对重要零部件的刚度和强度计算和分析，确保在风洞高风速的情况下，方向场移测架能够满足流场校测的试验要求。通过控制系统和采集系统自动控制移测架在风洞试验中一条风完成试验，既减少了多次安装造成测量数据的不够精确，又减少了时间周期，提高了试验效率。
　　五孔探头作为测量风洞流场方向场的核心部件，加工的精度决定了风洞测量数据的准确性。五孔探头安装在方向场移测架上，实现对风洞空间点的移动测量既可得到风洞在该点的速度和方向，从而得到整个风洞的流场指标。本文通过风洞试验对五孔探头进行了详细的校核试验，并得出初始加工系数，确保五孔探头可以在4m风洞中使用。
　　通过最终的测量结果绘制出风洞方向场曲线，从结果可以看出通过方向场移测架测量出的所有风速方向角度都在0.5°以内，说明方向场移测架满足4m风洞使用。为风洞流场校测方向场的测量提供了一种新型结构。

目录

第1章 绪论

1.1 课题来源及目的和意义

1.2 国内外方向场移测架的研究情况

1.3 课题主要研究内容

第2章 方向场移动测量支架结构设计

2.1 引言

2.2 方向场移测架结构设计

2.3 本章小结

第3章 方向场移动测量支架计算分析

3.1各部段电机的选型计算

3.2 重要部段刚度和强度分析

3.3 本章小结

第4章 五孔探头的设计与校准试验

4.1 引言

4.2 五孔探头的校准和测量原理

4.3 五孔探头的校准试验

4.4 五孔探头的数据处理

4.5 本章小结

第5章 方向场测量试验及数据分析

5.1 引言

5.2 流场测量试验结果

5.3 对比试验

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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