某超声速风洞测控系统

针对大型暂冲型超声速风洞的特点,设计某超声速风洞测控系统。介绍该系统的总体设计、各子系统关键技术,如总压串级控制、迎角机构冗余控制、OPC等技术的应用和相关技术指标,分析风洞运行的控制方式,给出第一期流场调试和标模试验结果。试验结果表明:该系统能实现控制节点分散,指挥调度集中、信号测量采集精准的设计要求,具有较高的自动化程度和拓展能力,利于国内自主开发。     

某跨超声速风洞运行监测及故障诊断系统

为满足某跨超声速风洞的试验效率和安全可靠运行要求,对风洞运行监测及故障诊断技术进行研究。系 统硬件采用分级结构采集运行状态参数,软件系统分析采集数据,实现在线监测、报警预警、故障诊断的功能,并 分析对报警预警策略设置及故障诊断的关键技术。实际应用结果表明：该系统可长期、可靠、有效地运行,具有一 定的实用参考价值。     

静态压力测量系统在风洞实验中的应用

风洞用于空气动力学的模拟试验,通过数据采集系统获取风洞试验数据。从实验设备、测量模型、实验系统和实验步骤等方面对低速风洞静态压力分布实验进行介绍。实验结果表明,该实验以先进的智能压力扫描阀测量仪器为主体,能快速提供实验数据报告及图表,实现高精度、高速率、多通道、高稳定性的压力数据的采集。     

国外大型风洞中的粒子图像测速技术发展

粒子图像测速(PIV)技术已成为大型工业风洞重要的流动测量和显示工具。综述了PIV技术在典型亚声速、跨声速、超声速和高超声速工业风洞中发展情况。研究了国外PIV技术在不同类型风洞中应用遇到的难点和解决办法。探讨了PIV技术在大型风洞中应用需注意的问题。     

基于模糊评价法的某型跨超声速风洞增量引射器维修方案评价研究

在某型跨超声速风洞增量引射器维修方案评价过程中,针对维修方案评价指标的模糊性,建立了维修方案模糊评价模型,并给出了评价置信度的计算方法。利用建立的模型,对某型跨超声速风洞增量引射器4个维修方案进行安全性、经济性、拆卸装配性、人素工程、时效性、维修质量6个指标的定性与定量分析,得出了最优维修方案。文中所建立的数学模型也可对风洞其他系统的维修方案进行评价,以确定最优维修方案,从而提高风洞其他系统维修方案评价的科学性。     

基于分布式测控技术的风洞运行状态监测系统

针对传统的测控系统已不能满足应用需求的问题,提出一种通过网络把独立功能的测控单元连接起来的分布式测控系统。从硬件和软件2方面对该系统进行设计,将现场总线、网络技术与分布式计算技术/中间件技术相结合,完成对各种现场设备的状态监测,从而实现分布式数据采集,集中化分析管理和资源共享。目前该技术已经在气动中心高速所的生产型暂冲式跨超声速风洞中进行应用,实现了对风洞各部段关键设备状态数据的实时监测记录,及时发现异常情况并产生告警,增强了风洞试验运行系统的安全性和可靠性。     

串联式超声速环形引射器的设计与分析

为了满足高超声速风洞建设的需要,开展了串联式超声速环形引射器系统的状态模拟及方案论证。结合已有的风洞尺寸,采用一维处理方法,针对试验马赫数4、6、8,对Φ2m高超声速风洞两级串联式超声速环形引射器进行方案设计,得到各级质量流量、前室总压和临界截面马赫数等参数。结果表明:Φ2m高超声速风洞采用串联式超声速环形引射器方案能保证风洞的正常运行,但气源系统和场地要求苛刻,风洞运行成本偏高。     

基于NI cDAQ 的旋转天平实时速压测量系统

针对实际风洞试验中,速压波动较大导致的旋转天平得到的数据精度不高问题,设计基于NI cDAQ 的旋 转天平实时速压测量系统。阐述多点静压落差法测量速压的原理和方法,介绍测量系统的硬件组成和软件设计,并 将该系统应用在Φ5 m 立式风洞旋转天平试验中。结果表明：该系统稳定可靠,能有效克服速压波动较大的问题, 提高试验数据的精准度,为风洞试验提供有力保障。     

2.4 m跨声速风洞低超声速流场调试试验研究

为进一步拓展风洞试验马赫数范围,在2.4 m跨声速风洞开展了低超声速流场性能调试研究,主要内容为声速喷管和孔壁试验段的最高马赫数调试,以及马赫数1.4喷管和孔壁试验段的马赫数1.4流场调试,研究风洞运行控制参数和孔壁试验段结构参数对流场品质的影响。结果表明,通过优化控制参数和调整结构参数,在2.4 m跨声速风洞孔壁试验段中成功建立了低超声速流场,可投入型号应用。     

大型超声速风洞正激波位置实时监测系统研制

针对超声速风洞在试验过程中正激波可能回退到试验段,对试验安全和试验数据质量造成重大影响的问题,研制了一套正激波位置实时监测系统.设计了基于以太网的数据采集系统,介绍了软件功能和特点,并给出了风洞试验结果.试验结果表明:该系统运行稳定、可靠,为保证试验安全和数据质量提供了一种新的监测手段,同时对优化风洞运行参数以及确定各马赫数堵塞度要求等方面都有重要作用.     

滚转机构在0.6m跨超声速风洞中的应用研究

为了实现0.6 m跨超声速风洞试验过程中模型可连续变滚转角,提升0.6 m量级风洞的试验效率和试验范围,研制了一种滚转机构。介绍了该滚转机构、中空内置力矩电机以及控制系统软硬件的设计,对涉及到的关键技术问题进行了分析和总结,给出了结论并进行了风洞试验验证。试验结果表明:分别采用滚转机构与常规测力中部支架作为模型的支撑机构时,试验数据重复性好;滚转机构控制精度高(滚转角≤±3');载荷、工程性、可靠性均满足风洞试验要求。     

2.4m跨声速风洞涡轮动力模拟器安全监控系统

2.4m跨声速风洞涡轮动力模拟器安全监控系统,由系统板卡自检、通道校准、系统监控、数据分析及传感器系数数据库模块组成.其在安全联锁设计包括转速信号处理、加速度信号处理、过载保护、转换三通球阀等.应用结果表明,该系统满足跨声速风洞涡轮动力模拟器试验设备对安全监控系统的技术要求.     

基于Bently3500 的风洞压缩机轴系监测系统

为准确监测0.6 m连续式跨声速风洞压缩机轴系的径向振动、轴向位移和键相位信号,设计基于Bently3500的轴系监测系统.采用Bently3500机械保护系统进行硬件配置和参数组态,通过PLC下位程序和上位机HMI设计,建立一套连续的在线轴系检测系统,并成功应用于压缩机运行和风洞调试.结果表明:系统能准确反映压缩机轴系的实时运行状态,实现轴系关键运行参数的连续采集、在线监测和逻辑报警,为压缩机的安全运行保护提供依据.     

风洞旋转天平试验装置测控系统

旋转天平是一种用来模拟飞机尾旋并获取气动力的试验装置,为使该装置的测控系统具有自动化程度高、测试精度高和抗干扰能力强的特点,设计并实现了一套应用于风洞旋转天平的测控系统。该系统包括了试验管理、天平数据采集和旋转运动控制3个子系统。测试结果表明：该系统可在试验管理子系统的调度下自动化运行,能够实现试验所需的多种运动控制,并能在复杂电磁环境下完成数据采集。该系统操作简单、稳定可靠,设计思路及所采用的技术具有一定的参考意义。     

2.4m跨声速风洞控制系统的智能运行技术

2．4m跨声速风洞控制系统智能运行技术,利用历史试验数据搭建含特征参数、原始数据及精选数据层的数据仓库。对数据仓库开展包括数据查询、控制曲线仿真及数据提取的数据挖掘和分析。该系统的开车参数智能自动生成,提高了风洞试验运行的效率及安全性,并已运用到风洞试验中,达到了预期的研究目的。     

2 m超声速风洞冲击载荷抑制方法研究

为解决暂冲式超声速风洞在启动与关车过程中因冲击载荷过大而影响系统安全的问题,提出一种2m超声速风洞冲击载荷的抑制方法。介绍了暂冲式风洞下吹式运行方法的控制原理,分析了暂冲式超声速风洞产生冲击载荷的原因,并在暂冲式超声速风洞下吹式运行方法的基础上,提出了一种全新的引射启动/关车的运行方法,将其应用到2 m超声速风洞AGARD-B标模试验中。应用结果表明：该方法能大大降低模型的冲击载荷,保证了模型、天平及风洞系统的安全。     

连续式跨声速风洞中压缩机一体化设计

为满足连续式跨声速风洞对主回路驱动压缩机运行范围宽广、气动性能优良、转速控制精度高、密封严密、喘振预防安全可靠的特殊要求,开展0.6 m连续式风洞驱动压缩机针对性设计,并进行机械运转试验、气密性试验、转速控制精度测试试验、热力性能试验、喘振预防试验验证。根据一体化设计理念,对压缩机进气室、排气室分别与风洞第1拐角段和第2拐角段整体设计,使结构紧凑、流动均匀、压力损失降低;采用充气密封和设置放空腔等设计,有效防止了润滑油泄漏到风洞内流道以及风洞内部试验气体向洞体外泄漏和风洞外部的湿空气进入风洞内部;基于主从控制模式和矢量控制技术,成功实现了两台电机的双端同步拖动。试验结果表明：0.6 m连续式风洞驱动压缩机设计合理,气动性能优良,运行平稳,密封效果良好;压缩机转速控制精度优于0.03%,防喘振控制安全可靠。     

0.6 m 连续式跨声速风洞轴流压缩机联锁监控系统

针对上位机HMI在监控0.6 m连续式跨声速风洞轴流压缩机时存在的不足,设计一套逻辑合理、运行可靠的联锁监控系统。结合0.6 m连续式风洞轴流压缩机的型式特点和安全特性,对启机条件联锁、运行工况监测、过程安全控制、紧急停机联锁和风洞联锁通信进行了程序设计和HMI组态,建立了一套安全监测与联锁控制系统。调试结果表明：该系统安全监测显示准确,联锁控制动作可靠,有效解决了完全依靠人工监控存在的信号遗漏问题,成功化解了轴流压缩机运行过程中出现的异常工况,达到了设计目的。