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题名高超声速剪敏液晶强反光抑制摩阻预示
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作者
陈勇富
曹长强
文帅
刘春风
纪锋
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机构
中国航天空气动力技术研究院
北京宇航系统工程研究所
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出处
《实验流体力学》
北大核心
2025年第4期1-8,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFA0405300,2019YFA0405204)
国家自然科学基金项目(11872349)。
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文摘
在高空高速条件下,准确的摩阻预示对飞行器气动性能至关重要。虽然光学非接触剪敏液晶技术在摩阻测量中优势明显,但仍存在诸多制约因素。针对高超声速风洞试验中由模型姿态和曲率变化引起的剪敏液晶涂层摩阻测量图像过曝光问题,研究了液晶涂层的表面光学特性,开展了基于光度学原理的光学系统设计,优化了液晶涂层的镜面反射因子响应特性,实现了不损失色彩还原度的强反光效应抑制,消除了液晶彩色图像中的过曝光干扰,建立了可在单次试验过程中获取多迎角变化的模型表面摩阻测量方法。以常规高超声速风洞为平台,在实际来流马赫数为5.933条件下,开展了迎角分别为0°、4°和10°时的三角翼模型典型摩阻测量试验。结果表明:基于光度优化的剪敏液晶摩阻测量方法,能够在一次试验中获取不同模型姿态下的摩阻分布及边界层流态特征,试验效率比传统方法提升3倍甚至更高,扩宽了剪敏液晶涂层技术在风洞试验工程中的应用范围。
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关键词
摩阻测量
高超声速
剪敏液晶
风洞试验
强反光
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Keywords
friction measurement
hypersonic
Shear Sensitive Liquid Crystal(SSLC)
wind tunnel experiments
strong reflection
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分类号
V211.7
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名实用化壁面切应力测量技术的综述与展望
被引量：7
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作者
高南
刘玄鹤
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机构
大连航华科技有限公司
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期1-24,I0001,共25页
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基金
国家自然基金项目(12172111,91752101)。
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文摘
本文围绕“实用化”这一主题对低速条件下常用的壁面切应力测量方法进行综述。实用化壁面切应力测量技术指的是能够方便、可靠、经济地测量运载工具局部摩阻的方法。具体包括天平法、近壁速度法、普莱斯顿管法、图像法、热膜法等。在实用化过程中,现有的测量方法展现出各自的优缺点,其中缺点包括:不便于安装、使用与维护;传感器对运载工具姿态、振动、加速度、温度变化等因素有过大的响应;传感器无法标定或标定结果不唯一;传感器结构强度弱、易损坏、易被污染或易氧化变性;传感器昂贵导致无法实现大规模部署,等等。这些缺点限制了实际应用。本文分析了多种方法的特点和局限性,介绍了应用案例,并评估了实用化潜力。本文重点介绍了新型双层热膜摩阻测量技术。该技术利用一种具有上、下两层金属膜的双层“三明治”热膜传感器测量壁面切应力,两层热膜在相同的温度下协同工作,这样下层热膜“封堵”了上层热膜产生的热量,使其仅传给流体,进而解决了困扰该技术发展的热损失问题。该方法可根据上层热膜的发热量直接计算壁面切应力的大小,这一“免标定”特性提高了测量的便利性及可靠性,令其具有良好的实用化前景。
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关键词
摩阻测量
MEMS传感器
微型天平
热膜传感器
免标定
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Keywords
skin friction measurement
MEMS sensor
miniature force balance
hot-film sensor
calibration-free
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分类号
O357.43
[理学—流体力学]
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