基于正交实验的七孔探针结构优化设计

七孔探针是整个七孔探针压力测速系统的核心部件.为得到准确有效的压力数据,需要对七孔探针做进一步的优化设计.七孔探针结构影响系统感受误差的方面是多要素多水平的,选择其中三个对静压感测精度敏感的结构,结合正交实验,采用计算流体力学(CFD)方法分析和模拟大气流场.结果表明:探头直径和静压孔位置是影响探头测量的主要因素,静压...     

易于实现的压力-彩色光转换器

<正> 一、概述压力彩色光转换器,是流场彩色图象显示的核心部分。在低速风洞中,把压力组合探头测量到的模型空间流场的压力信号,实时地转换为相应的彩色光束,经过扫描和连续曝光拍照,从而得到一幅流场的等压力分布彩色图象。这个彩色图象的画面,是用七种颜     

基于PVDF薄膜的流场动态压力检测方法的研究

针对检测狭小空间流场压力时,通用液体压力传感器存在体积大、频响低以及干扰流场等问题,提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的流场动态压力检测方法,该方法采用光刻工艺直接在敷镀有金属铝电极的PVDF薄膜上制作压力传感元件,该元件具有面积小、厚度薄、柔韧性好的特点,非常适合于狭小流场空间壁面压力分布的测量.试验研究表明:该...     

小型轴流风扇内外部流场的数值研究

小型轴流风扇的性能及降噪研究建立在流场研究的基础之上。通过对风扇VD8025的Fluent数值模拟,展开了其内外部流场的分析研究,结论如下：在叶片吸力面（非工作面）侧存在主要由边界层分离引起的分离涡,在叶片压力面（工作面）侧顶部间隙存在二次流引起的叶顶间隙涡,沿轴向存在有限叶高诱导双旋涡。对风扇内部流场的速度分布进行了定量分析,分析的结果说明了上述旋涡等流动情况的存在。由风扇出口管道速度分布的定量分析可得,对于所研究的风扇,距离风扇出口120 mm处为排风最佳位置。     

窄方腔软湍流热对流中角涡的三维发卡状 流动结构

通过直接数值模拟（Direct Numerical Simulation,DNS）求解三维窄方腔湍流Rayleigh Bénard（RB）热对流流场,讨论尺度比为1/4的三维窄方腔中的流动.三维方腔流场的流线图和速度场与二维流场一致,都反映出大尺度环流和角涡的软湍流流动特征.进一步观察三维流线图发现,在近底板附近流线的走向并不是沿着大尺度环流的方向.转换三维流线图的观察角度,可明显看到近底板附近流线是螺旋状的,并与角涡相连.分析整个流场的涡旋特征发现,在窄方腔热对流中沿底板棱边区域产生涡对与角涡连接形成三维发卡涡流动的结构.     

轴流压气机转子叶顶间隙流动结构及机理研究

研究某轴流压气机叶顶复杂流动问题,为深入了解压气机叶顶泄漏流流动机制和引发失速的机理,对一亚音速轴流压气机进行全工况数值仿真与试验测量。提出通过对比试验数据和分析泄漏流的流动特性,随着压气机负荷的提高,泄漏流方向的改变引起叶顶堵塞区增大,并诱发压气机失速。采用不同工况下叶顶流场进行仿真对比分析。仿真结果表明,泄漏流与主流相互作用形成泄漏涡,距前缘40%弦长范围内泄漏流影响泄漏涡形态变化,其余部分泄漏流主要通过周向输运低能流体进一步堵塞通道;叶顶压力分布是决定泄漏流方向的主要因素。     

单片电路晶体管模型参数提取专用TRL校准件

为了满足GaAs微波单片晶体管模型参数精确提取需求,论文开展了在GaAs衬底上制作专用TRL校准件的研究工作,该专用校准件在设计过程中,综合考虑了介质材料、测量端口探针至微带线过渡等要素,使校准后在片S参数测量的参考平面更加接近晶体管管芯,从而获得了微波单片晶体管真正管芯模型参数。为了对校准效果进行验证,制作了在片无源检验件,通过测量结果与电磁场仿真数值的对比,证实了该专用校准件满足模型参数提取的测量要求。     

多气参测量的压力型基准大气数据系统研制

针对某飞行器嵌入式大气数据传感(FADS)系统的飞行试验校准问题,研制了一套压力型姿态角测量的多气参基准大气数据系统。设计了可实现高线性度、解耦的压力型姿态角测量空速管,并配套研制了大气数据计算机。解决了有限空间内多气路之间密封、同时精确取气和压力测量、飞行器机体干扰下的风洞试验标定、多参数拟合修正的气参解算等难题,获得了机体干扰下的空速管测量修正解算公式,实现了基准气参的高精度测量。在完成基准空速管的风洞试验标定和联调试验后,实现了对全系统正常工况下的飞行参数测量精度及系统稳定性考核,最终成功应用于飞行试验中。     

单片电路晶体管模型参数提取专用 TRL 校准件磁

为了满足 GaAs 微波单片晶体管模型参数精确提取需求,论文开展了在 GaAs 衬底上制作专用 TRL 校准件的研究工作,该专用校准件在设计过程中,综合考虑了介质材料、测量端口探针至微带线过渡等要素,使校准后在片 S 参数测量的参考平面更加接近晶体管管芯,从而获得了微波单片晶体管真正管芯模型参数。为了对校准效果进行验证,制作了在片无源检验件,通过测量结果与电磁场仿真数值的对比,证实了该专用校准件满足模型参数提取的测量要求。     

高温微压力传感器校准实验系统的研究

为满足高温光纤微压力传感器校准实验的需要,在分析传感器测量结构和校准原理的基础上,设计了一套基于高低温试验装置和上位机人机软件的校准实验系统。对某一传感器样品进行了校准实验,结果表明,该系统能模拟传感器真实的工作环境,实现传感器在高温微小压力环境下的校准,并且具有很好的可靠性和稳定性。     

压力受感器自动校准及数据处理系统

压力受感器自动校准及数据处理系统是为航空发动机精确压力测试而建立的。该系统以高精度的振动筒压力传感器为主体,自行研制高精度多通道频率测量仪,并配以１４位Ａ／Ｄ卡,由计算机自动控制三自由度坐标架机构移动探针进行校准,经数据处理后输出校准曲线。该系统具有精度高,自动化程度好,使用方便的特点,有效地辅助了探针气动设计。     

爆炸场冲击波压力测量及其传感器技术现状分析

爆炸场冲击波压力是衡量武器弹药毁伤威力的重要战技指标。针对冲击波压力测量及其传感器技术存在的问题,以压电式压力传感器为主,从爆炸场冲击波压力测量方法、压力传感器技术和压力校准技术等多个方向总结分析了国内外研究现状及发展趋势。介绍了常用冲击波压力传感器的特点以及结构特征,对比得出了国内外在冲击波压力传感器技术领域的差距,明确了传感器技术的发展方向。概述了冲击波压力传感器的校准方法,并分析各校准方法的不足,有助于推动我国新型战斗部的发展研制。     

压力传感器自动化批量校准及修正系统设计

我国大部分压力传感器制造商,在生产过程中无法实现在线温度补偿和校准,造成压力传感器产能较低。对此,研发了自动化批量校准及修正系统。系统通过重新设计控制电路,突破了传统HART烧录的数量限制,提高了压力传感器的产量及测量的准确性,提升了压力传感器生产企业的量产和效率,减少了人为操作仪器仪表所产生的各种误差,实现了压力仪表批量化校验及修正,满足了各种压力传感器生产企业的校准和修正需求。该系统是具有传感器测试、数据写入、线性补偿修正等功能的自动化装置,是实现各类压力传感器量产的关键步骤,其推广和应用具有重要的意义。     

前输出轴涡轴发动机高空台进气装置设计及验证

对某前输出轴涡轴发动机高空模拟试验进气装置进行了设计,通过三维数值仿真的方法对比分析了典型工况进气涡壳内有无整流装置情况下发动机进口的流场品质,确定在增加整流装置的情况下,发动机进口压力不均匀度小于1%,温度不均匀度小于1%。为降低进气装置压力损失,对进气装置进行了优化设计,仿真结果表明,在最大流量下,压损降低了30%。最后通过吹风试验验证了流场品质满足设计要求,解决了涡壳进气方式产生的流场畸变问题。同时将导管流量数据与导流盆流量数据进行对比,证明了导流盆测流量方案的合理性。该设计可在此类涡轴发动机高空模拟试验中推广运用。     

仿生魟鱼环形胸鳍波动推进的流场仿真

针对自主设计的仿生魟鱼水下机器人环形胸鳍波动推进过程进行了流场仿真研究。基于魟鱼前进运动时的胸鳍波动特征,建立了仿生环形胸鳍三维波动运动模型。利用CFD对胸鳍波动推进过程进行数值计算,分析了波动胸鳍产生的拉力以及前向运动的速度等推进性能。研究了周期波动过程中鳍面的周向压力分布,进行鳍面附近核心涡以及切面二维涡分量的计算,分析了涡的产生、发展以及尾迹涡的相关特性。结果表明,稳定后的拉力系数以近似正弦波形式进行波动,鳍面波动前后缘分布的高压和低压区域随波动沿周向从前往后传播,环形波动长鳍最终在尾迹处形成卡门涡,流场分析为仿生魟鱼水下机器人的运动控制及性能优化提供理论基础。     

基于流场的流动水体仿真

为了逼真地模拟自然河道中的流动水体,提出了一种基于流场的流动水体仿真方法.应用流体力学原理,实时计算稳定水流的速度,构建河流的流场,然后运用流场驱动并约束满足泊松碟分布的块状纹理在河道内移动,通过对块状纹理进行混合与渲染,构成了一种自然水体的动态流动效果.水面渲染采用GLSL (opengl shading language)着色器进行渲染,实际运用GPU可编程渲染管线进行图形计算,减少了CPU的实时运算量,提高程序的整体效率,实践表明,应用以上方法可以有效地模拟流域内的动态流动水体.     

基于大涡仿真的V锥流量计三维流场分析

研究V锥流量计测试精度优化问题.针对垃圾焚烧发电过程中管路结构对测量精度的影响,对流量计最佳测量位置进行研究.使用大涡方法(LES)对不同雷诺数(Re)下的V锥流量计测试流场进行了三维数值仿真,以明确测量过程中对管道结构的要求.通过使用大涡仿真方法能够获得更接近实验值测试的流量系数.在雷诺数(Re)不同时,由于流场中湍...     

基于DMD方法的矩形断面涡振模态分析

为探究涡激振动下,矩形断面绕流场的模态演化规律及涡振发生机理,基于雷诺平均SST k-ω模型对宽高比为5∶1的矩形断面的涡激振动进行了二维数值模拟研究.通过CFD/CSD交错迭代求解,结合动网格技术实现了二维流固耦合计算,并与风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算的准确性.随后,对流场的瞬时状态进行可视化分析,以z方向涡量值为基本物理量,基于动力学模态分解(DMD)方法对其静态与涡振态流场模态进行了对比分析.结果表明：在涡振发展的不同阶段,主导流场的模态频率不同,主模态频率会由静态涡脱频率向结构固有频率转变,此主模态的转变表征了流固耦合的内在机制;与静态矩形相比,涡振态矩形由于运动诱导涡的存在,导致其前缘涡与尾缘涡的相位差减小,前缘涡与尾涡而合并时前缘涡占据主导,使得在尾缘脱落的Karman涡相关性减弱,形成了涡振锁频现象.     

基于离子电流的高温压力传感器机理研究

研究基于离子电流的高温环境压力传感器,旨在替代带冷却设备的高温压力传感器,为脉冲爆震发动机(PDE)上必需的高温压力测量提供具有工程实践意义的技术支持,为爆震发动机性能分析、控制规律和控制策略研究提供可靠的测试信号。通过2种类型离子探针的对比分析和探针长度、偏置压力的研究,设计了一种单针短探针型离子传感器,其离子电流信号波形与压力传感器信号相似,离子电流衰减速度可测,耐高温,可靠性高,成本低。为研究离子电流与压力的定量关系奠定了基础。     

基于MATLab的传感器精度校准方法

传感器为高精度仪器,由于设计原因或外界因素的干扰,会对传感器测量精度产生影响,介绍一种基于MATLab精度校准算法,以对温度敏感且本身设计存在缺陷的压力传感器为例,通过对该传感器温度t与压力p的电压数据进行实验标定、回归校准、融合计算,实现在温度因素影响下压力数据的精度校准.实验表明,该方法可明显提高测量精度.