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涂料技术

双分量压敏涂料技术的应用研究

时间:2011-05-06 13:05:04 来源: 作者:孙慧 点击:
国外解决气流温度变化对PSP技术测量结果的方法:

(1)在模型表面某些位置安置温度传感器,完成模型表面确定点处的温度测量,使用温度测量值对PSP测量结果进行修正。该技术的不足是温度传感器的存在影响模型表面的流态;因温度测量点的数目不能太多,将无法完全反映模型表面温度的分布;

(2)在模型表面某些区域喷涂仅对温度响应的温敏涂料,完成模型表面确定区域温度的测量,并使用温度测量值对PSP测量结果进行修正。该技术的不足是需要研制达到试验要求的温敏涂料;在模型表面需要喷涂PSP及温敏涂料,其试验模型的准备工作量大、且复杂。

使用上述两种方法,其试验数据后置处理技术非常复杂,并且工作量很大。

由于风洞气流温度的变化对国产FOP-2涂料性能的影响很小,因此我们使用下述试验方法:

(1)完成风洞总温的测量;

(2)根据测量的风洞总温值计算PSP技术的试验结果;

(3)在模型选定位置处,计算常规压力测量技术与PSP技术测量结果的差值ΔCp;

(4)将其余测量区域的PSP技术测量结果均加上ΔCp进行数据修正,给出PSP技术最终的试验结果。

3.3使用国产双分量FOP-2涂料的PSP技术对模型机翼压力的测量试验

在FL-2风洞中某型全机测压模型机翼上表面进行了使用双分量PSP技术与常规测压孔技术的对比试验。

试验条件为:M=0.4、0.6、0.8;α=2°、8°、10°、12°;β=0°。试验图像采集设备为:Photometrics公司的数字式CCD摄像头CH250(12bit的灰度,512pixel×512pixel),镜头上安装有红色滤色镜片,摄取模型表面FOP-2涂料活性层参照图像荧光强度的变化,ANDOR公司的数字式CCD摄像头DV434-BV(16bit的灰度,1024pixel×1024pixel),镜头上安装有兰色滤色镜片,摄取模型表面FOP-2涂料活性层活性图像荧光强度的变化。

图7给出了本期试验的部分试验结果(2y/b=0·53):

(1)在小迎角下,PSP技术试验结果的精度很高,并且与常规测压孔技术试验结果也非常吻合(图7a),精准度为0.01;

(2)在较低速度大迎角下,PSP技术试验结果的精度很高,并且与常规测压孔技术试验结果也非常吻合(图7b),精准度为0.02;

 
图7a

b

图7
 
(3)在较高速度大迎角下,PSP技术试验结果的精度很高,除在机翼前缘区域与常规测压孔技术试验结果略有差异外,其余区域也非常吻合(图7c)精准度为0.02。产生误差的原因可能由于两项技术试验结果采集的时间略有差异,试验马赫数的不同所造成。
 
4结论与今后的研究方向

我们已研究出具有自主知识产权的紫外光型双分量压敏涂料FOP-2,其性能优于俄罗斯的同类产品,已可用于生产型风洞实验。对于跨声速试验,使用该涂料的PSP技术试验结果的精准度可以达到|ΔCp|≤0.02的水平。

另外,低速风洞测压试验,因模型表面的压力变化较小,且测量值在大气压附近,所以,对高压力灵敏度双分量PSP的研制与开发、使用双分量PSP的PSP技术的应用研究工作将是今后研究工作的重点。
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