实验流体力学-8.气流参数测量

第七章气流参数测量1.静压2.总压测量3.压力测量设备4.气流速度5.马赫数测量6.气流方向7.湍流度测量7.1静压测量1.壁面静压测量2.气流静压测量3.多点静压测量1.壁面静压测量沿壁面法线方向孔径(d)：0.5~2mm孔深（h）/孔径(d)大于2孔内壁光滑、孔口无毛刺或倒角等顺流动方向物面上的压强梯度不是很大2.气流静压测量__低速静压测量头部影响L1/D1=3~8后支杆影响L2/D2=8~20静压孔直径：0.3~0.5mm静压孔：4~8个，减小气流偏角影响适用于Ma0.7，Re=500~3×105(参考长度D1）静压管应进行校准高速流动静压测量测量3.多点静压测量低速时：s=5D1速度增加，可适当加大各静压管之间的距离s、减小探头顶部圆锥角θ以及增加L1/D1低速流场：L2=12c（c为支架厚度或直径）排管支架一般设计成菱形或流线型排管应校准7.2总压测量气流总压测量多点总压测量1气流总压测量气流偏角的影响：±3°超音速流动时：正激波后亚音速流动的总压一般情况下，以总压感受孔直径d为特征长度的雷诺数大于500时，总压测得的值与雷诺数的变化无关；DdD/08.013.0/存在较大横向速度梯度时的位置修正：2多点总压测量梳状排管s/D=1.5~10L/c2.57.3压力测量设备U形管传感器应变式测压传感器压阻式测压传感器电容式测压传感器电感式测压传感器压电式测压传感器压强传递：导管、压强扫描阀等7.4气流速度测量风速管测量风速压强落差法测量风洞实验段风速热线风速仪测量风速1风速管测量风速风速管测量风速为风速管修正系数适用于：Ma0.7mpv22压强落差法测量风洞实验段风速2122122122221212211222222112)/(1/1)/(1212121pvkAAkAAvpppvAvAvkvpvp则：：引入压强落差系数连续方程：3热线风速仪测量风速3热线风速仪测量风速恒温式和恒流式单线、双线和三线式7.5马赫数测量超音速风洞中，从稳定段到实验段接近于等熵过程；'00/pp：稳定段总压/实验段总压管感受总压（波后总压）0/pp：实验段静压/稳定段总压'0/pp跨音速风洞中，测量从稳定段总压和实验段静压，采用等熵过程计算；7.6气流方向测量低速气流方向测量跨音速气流方向测量超音速气流方向测量热线风速仪测量气流方向1低速气流方向测量2跨音速气流方向测量3超音速气流方向测量1.采用与跨音速相同的圆锥形或尖劈形探头2.随圆锥角的增大，方向探头的灵敏度提高4热线风速仪测量气流方向7.7湍流度测量定义：uUuUu2气流湍流度是表征气流脉动情况的相似准数。一般在大气中，自由流的湍流度为0.01%-0.03%。一般风洞中的湍流度为1%-0.5%。对于生产型风洞。对于低速风洞，一般的条件是：%2.0%07.0%05.0湍流球热线风速仪（1）湍流球测量湍流度由实验表明，当气流绕过圆球时，绕球流动与绕流Re和来流湍流度有关。所发生的基本流态有：附着绕流，层流分离，湍流分离。其中，阻力的大小变化是：层流分离，湍流分离。阻力系数由变化到湍流分离时，变化范围称为临界区，规定的Re为临界Re数，记为：083014048.0dC1.0dC48.0dC1.0dC3.0dCljRe如用压强差法，定义：圆柱前驻点压强：0p44321pppppa2021Uppqpa将圆柱后4个孔同时接一个测压管。层流分离:44.1qp85.0qp3.0dC22.1qp湍流分离:当：时，ljReljTFRe/1085.352Re105(%)65.05lj