實驗流體力學最新期刊目錄

濕表面多入射角水滴撞擊特性實驗研究————作者：郭镕穎;王敬鑫;朱春玲;朱程香;

摘要：對毫米級水滴多入射角撞擊靜置薄水膜的現象進行實驗研究，綜合分析了水滴撞擊韋伯數、入射角度和相對水膜厚度對冠特征參數及飛濺閾值的影響。研究表明：當水滴切向撞擊韋伯數一定時，隨著入射角度的增大，液冠高度增加，但液冠半徑隨無量綱時間演化的規律不受影響；當水滴法向撞擊韋伯數一定時，液冠高度和液冠半徑均隨著入射角度的減小而增加。隨著相對水膜厚度增大，液冠頂部半徑減小，液冠底部半徑增大，液冠高度呈現先增加后降...

三維數字圖像相關在旋轉物體變形測量中的應用————作者：任少潔;黃湛;王宏偉;李曉輝;康國劍;于靖波;

摘要：旋轉部件在諸多領域如交通運輸、風能發電起著重要作用，三維數字圖像相關方法（Three–Dimensional Digital Image Correlation, 3D–DIC）作為一種非接觸光學測量手段，可獲得旋轉部件運轉過程的全場位移、變形及振動信息，進而為故障診斷、健康監測以及氣動結構優化設計提供重要的數據支撐。對近年來3D–DIC技術的發展與應用進行了全面的綜述。首先介紹了3D–DIC技術...

實驗數據驅動的分離流動深度神經網絡建模與預測————作者：潘家騰;馬興宇;劉一宏;姜楠;

摘要：本文使用單絲熱線風速儀測量了展向排列的旋渦發生器在控制平面后臺階下游分離剪切層流動中的三維空間的速度信息。采用實驗數據驅動的深度神經網絡方法建立旋渦發生器對后臺階下游流動分離控制效果的非線性動力學模型。該模型以旋渦發生器的高度、排列間距及分離剪切層流場位置作為輸入參數，以流場平均速度與湍流脈動強度分布為輸出，以熱線測量數據為訓練集進行模型迭代訓練。通過對比模型預測與實驗測量結果，模型在流向各位置的...

電弧加熱器運行參數預測的比例追蹤法————作者：楊斌;黃偉;李澤禹;趙順洪;

摘要：目前基于試驗人員經驗的方法調試電弧加熱器運行參數，調試車次多，效率低。基于能量守恒方程、電壓經驗公式、音速焓公式、駐點焓公式提出了一種預測電弧加熱器運行參數的工程算法——比例追蹤法。試驗數據回測表明，模擬的焓值與基準焓值比例、氣流量與基準氣流量比例平均在1.5范圍內時，預測的電流、電壓、氣流量偏差在10%左右，并適用于不同的加熱器內徑、長度及模型類型。真實的試驗狀態調試表明，使用該方法迭代2次后，...

合成射流參數對湍流邊界層的影響————作者：蘇靖博;張津浩;姜楠;

摘要：發卡渦等相干結構的運動是導致湍流邊界層內復雜流動狀態的主要因素，對其發展演化規律的研究有助于理解并控制湍流。本文使用高時間分辨率粒子圖像測速技術，研究合成射流參數對湍流邊界層的影響。通過對比分析多種控制參數下壁面的平均速度與湍流度，發現合成射流導致邊界層內速度虧損。計算渦量場并采用相位平均的方法進一步分析發現，合成射流在噴口下游周期性地產生渦結構，并且渦強與渦結構發展高度與輸入電壓呈正相關，與激勵...

冰脊間流場特性的PIV實驗研究————作者：郝鵬飛;王爽;盧鵬;李志軍;

摘要：冰脊間流場結構的變化會影響極地海冰-海洋界面的動量交換，從而改變海冰運動及其演變規律。為彌補現場觀測數據缺失并闡明冰脊間的流場特征，采用粒子圖像測速技術開展實驗室物理模擬實驗，改變冰脊模型參數無量綱間距L(7.5～30)、相對運動速度V (0.1～0.3 m/s)、冰脊入水深度H (0.04～0.12 m)和冰脊模型的底角角度α (30°～90°)，對冰脊間冰下流場結構進行了精細測量，并著重分析了...

外流條件對楔形無源流體推力矢量噴管矢量控制特性影響研究————作者：鄧帥;顧蘊松;黃卿釤;楊子涵;

摘要：流體推力矢量技術在提升飛行器機動性、敏捷性和隱身性等方面具有重要應用前景。當前，針對無源流體推力矢量噴管的研究多為在無外流環境下開展，對外流速度和飛行姿態的改變對噴管射流偏轉和推力矢量控制特性的影響規律尚不清楚。本文設計了以電動涵道風扇為內流動力源的楔形無源流體推力矢量噴管風洞試驗模型，針對不同內外流條件下噴管的力矢量角控制特性和典型工況下的內外流速度場分布進行了風洞試驗研究。研究結果表明：射流速...

基于增材制造的風洞應變天平技術研究————作者：閆萬方;蔣坤;魏忠武;張江;

摘要：針對傳統減材加工技術無法滿足復雜結構天平研制需求的問題，開展基于金屬增材制造的風洞應變天平技術研究，并研制了一臺復雜結構桿式六分量應變天平。采用激光選區熔化（SLM）技術和馬氏體時效鋼MS1粉末材料成型，并建立了最優成型工藝參數和熱處理方法；通過對天平關鍵局部結構的打印方案分析、優化，最終形成六分量桿式天平的打印方案并完成試制、電氣化、地面校準和風洞標模試驗。結果表明，天平各分量輸出線性度較高，回...

基于MBSE的風洞數字化研制模式構建及實現————作者：閆喜強;李寧波;符澄;蓋文;汪詢;

摘要：現代數字化技術正在引發航空航天領域發展模式的巨大變革，風洞作為飛行器的搖籃，其研制必須深刻把握數字化發展新趨勢，積極主動適應基于模型的系統工程（MBSE）的數字化研制模式，著力推動風洞設計、建設及運維的數字化轉型。本文介紹了國內外相關行業基于MBSE的研制情況及應用效果，對當前風洞的數字化研制現狀進行了對比分析，指出了現有研制模式的不足，在此基礎上構建了基于MBSE的風洞數字化研制模式，并詳細介紹...

高壓氣體驅動輕氣炮毫秒級快開閥的設計與應用————作者：鄒勝宇;焦德志;龍仁榮;蘭勝威;

摘要：快開閥是暫沖式風洞中常見的重要部件，其性能優劣直接影響風洞的性能指標。作為彈道靶超高速發射器之一的高壓氣體驅動輕氣炮，是一種以單級或多級高壓氣體為驅動能源的超高速模型加載設備。高壓氣體驅動輕氣炮的快開閥是一個錐形閥門，控制著氣室內高壓氣體快速釋放，要求實現毫秒級開啟。本文研究了應用于高壓氣體驅動輕氣炮的快開閥的設計技術，首先通過對快開閥的內彈道流場進行CFD仿真，分析閥體結構和閥門開啟度對氣炮內流...

基于壓力脈動的湍流度預估方法實驗研究————作者：尚夢雨;張科;雷蔣;熊燕;馬也;李范;王暉;

摘要：準確獲取燃燒室出口的湍流度，對于控制高壓渦輪表面熱負荷、降低葉片熱腐蝕至關重要。通過在葉柵風洞實驗段進口添加湍流柵格，模擬5%～13%的湍流環境，利用熱線風速儀和麥克風分別獲取風洞內主流脈動速度和下壁面脈動壓力，采用線性隨機預估的方法構建相關函數，并在常溫條件下利用脈動壓力實現對脈動速度和湍流度的預估。結果表明：在葉柵風洞中，脈動壓力與脈動速度的相關性低于凹坑、臺階等特殊結構；相比于孔板柵格，圓孔...

基于多目立體視覺的船行波自由表面測量方法研究————作者：韓雨坤;潘翀;劉偉;王文濤;

摘要：船舶在水中航行時會在船體周圍產生復雜的波浪結構，這些波浪的形態直接影響船舶的興波阻力，因此是船體性能優化和型線設計時需要重點考慮的物理參量。傳統測量方法（如接觸式浪高儀和其他單點測量設備）雖然能夠提供波高數據，但受限于測量點位少、空間分辨率低及對波面形狀的干擾，難以滿足復雜波系的全場測量需求。為此，本文提出了一種基于多目立體視覺的非接觸式船行波自由表面測量方法。該方法結合激光投射技術和多目相機系統...

直升機著艦氣動特性實驗測控系統設計————作者：車兵輝;趙光銀;史喆羽;章貴川;彭先敏;

摘要：艦船在海面上航行時會發生空間六自由度運動，對直升機著艦氣動特性和操控性能都會產生不利影響。為研究機艦耦合流場中直升機著艦氣動特性，自主設計模擬機艦耦合特性風洞實驗測控系統。該系統能實現艦船六自由度運動模擬、直升機模型載荷和轉速監測采集、艦船姿態與直升機載荷同步采集。通過實驗，得到不同工況下直升機模型載荷和艦船姿態數據，當艦船俯仰振蕩時，由于槳盤與艦船甲板之間的距離周期性變化以及地面效應的影響，旋翼...

面向空間受限燃燒場碳煙濃度測量的雙色-沙姆激光誘導熾光技術研究————作者：顏思杰;丁鵬基;王林森;李杰;許振宇;陳爽;

摘要：瞄準航空發動機燃燒室出口等復雜、空間受限環境燃燒流場碳煙濃度分布測量需求，本文開發了雙色-沙姆激光誘導熾光（Two-Color-Scheimpflug Laser-Induced Incandescence, 2C-Scheimpflug LII）技術以及相關測量系統，通過傾斜焦面拍攝方式獲取碳煙體積分數分布圖像。首先在Mckenna、Gülder、Santoro三種典型乙烯/空氣火焰的特定工況下...

液滴結冰過程動態溫度測量與冰水界面可視化研究————作者：陳景祥;郭開開;徐兵兵;

摘要：超疏水表面液滴結冰特性是表面被動防疏冰技術的重要研究內容，液滴在不同超疏水表面結冰過程中物理參數的動態變化規律是表征超疏表面水防疏冰性能的重要因素。基于雙色平面激光誘導熒光測溫原理，提出了一種適用于微小液滴在超疏水表面凍結過程中的溫度和冰-水相界面的動態可視化測量方法，獲得了結冰過程中液相溫度的變化規律。同時，基于像素的溫度梯度分析，獲得了不同時刻下液滴結冰過程中的冰-水相界面變化規律、液滴截面和...

6°攻角高超聲速尖錐粗糙表面的不穩定性實驗研究————作者：朱暢;徐國亮;張成鍵;楊逸帆;吳杰;

摘要：橫流不穩定性是高超聲速飛行器真實飛行過程中邊界層轉捩的主導擾動模態之一，目前對橫流不穩定性導致的高超聲速邊界層失穩機制認識不足。本文基于6°攻角高超聲速尖錐模型，分別采用高頻壓力脈動傳感器、紅外熱成像儀、熱線風速儀等開展了粗糙模型表面的不穩定性實驗研究，獲得了不同方位角下模型表面不穩定波沿流向和周向的演變規律及低頻不穩定波模態在空間上的發展特征，明確了低頻不穩定波為行進橫流不穩定波，推斷高頻擾動為...

基于PIV/PTV的直升機旋翼“沙盲”現象風沙兩相流測量————作者：王少飛;潘翀;張衛國;劉亞奎;齊中陽;

摘要：本文通過PIV/PTV測量技術對直升機旋翼近地懸停誘導的“沙盲”風沙兩相流進行測量。通過Γ2渦心識別和模態分解精細刻畫了尾流場中槳尖渦偏轉、合并耗散的過程，并揭示了這一過程中不同區域主導模態的空間分布形態和頻率特征。通過對顆粒運動過程的觀察發現了顆粒受尾流場激勵形成的波浪狀團聚擴散結構。地表顆粒在x/R=2～3近地區域內被大量激勵起動。通過與流場模態數據的相關分析表明在這一區域內顆粒的起動與槳尖渦...

彈性多孔介質材料表面冰粘附特性試驗研究————作者：馮鑫;薛明;倪章松;吳定聰;

摘要：高效可靠的防除冰技術對航空運輸和國民經濟穩定安全發展具有重要的作用，探索新型防除冰技術具有較高的應用前景和科學價值。為探索彈性多孔介質材料和超聲空化效應結合下的主被動復合式防除冰方法，本文以金屬為基底的微/納結構多孔材料為研究對象，通過試驗研究重點揭示了其表面冰粘附特性，著重分析了其本征屬性如基底材料、孔徑大小、液體介質等對表面冰粘附強度的影響。試驗結果表明，在內部未添加液體介質時，材料表面冰粘附...

頂部鉸接-底部固定懸鏈線型柔性立管空間耦合振動特性實驗研究————作者：朱紅鈞;劉文麗;高岳;張媺婧;劉洪;

摘要：海洋立管頂部常鉸接于水面浮式設施下方，在波流激勵下存在渦激振動響應，潛在疲勞失效風險。采用高速攝像非介入光學測試方法，對布置于循環水槽中的頂部鉸接-底部固定、長徑比為125的懸鏈線型柔性立管進行了渦激振動實驗監測，發現立管平面內與平面外的振動階數及頻率均隨約化速度的增加逐漸升高，平面外的最大均方根振幅在模態過渡時有明顯起伏，而在平面內不明顯，但主導頻率在模態過渡時有明顯的躍升。懸鏈線型柔性立管的渦...

SiC壓阻式壓力傳感器歐姆接觸制備工藝及性能研究————作者：楊健;許姣;趙晨曦;郝文昌;尹玉剛;張世名;

摘要：SiC壓阻式壓力傳感器是解決飛行器表面高溫脈動壓力原位測量的重要測試工具，為了提高傳感器性能、降低敏感芯片金屬—半導體接觸阻抗，本文對n型4H–SiC歐姆接觸的制備工藝及性能進行了研究。采用離子注入工藝對SiC基片進行了磷（P）離子注入，根據蒙特卡洛模型，采用SRIM軟件對注入工藝進行仿真設計，實現n型重摻雜。金屬電極采用復合金屬層Ta/Ni/Pt，通過超高溫真空退火工藝對4H–SiC歐姆接觸進行...

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