管道效应对进气道试验湍流度测量的影响研究

发布时间：2024-04-14 01:19

　　进气道风洞试验中,湍流度由动态压力计算得到,动态压力的测量是否精确与动态压力传感器前方导压通道的管道效应相关。基于管道内流体动力学耗散模型,研究了导压通道对动态压力和湍流度的影响,并通过进气道风洞试验进行了验证。研究结果表明:进气道风洞试验中导压通道的管道效应对湍流度的影响较明显,管道效应会放大动态压力的脉动幅值,导致测量湍流度大于真实湍流度。为了减小管道效应对湍流度的影响,进气道试验中应避免使用导压的方式进行动态压力的测量。如果不可避免地存在导压通道时,在导压通道长度大于5mm时,须考虑管道效应对湍流度测量的影响,并进行相应的修正。

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【部分图文】：

图２动态压力传播示意图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｐｒｅａｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｕｂｅ管道内流体动力学耗散模型［１１］考虑了流体的黏

图２动态压力传播示意图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｐｒｅａｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｕｂｅ管道内流体动力学耗散模型［１１］考虑了流体的黏性和热传导效应，能够较准确地分析流体管道频率特性。通过耗散模型可以给出Ａ点和Ｂ点动态压力以及流量的信号....

图３不同通道长度ｌ０时｜Ｈ（ω）｜在频域上的曲线Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆ｜Ｈ（ω）｜ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌ０

）较复杂，无法直接计算。本文使用ＭＡＴＬＡＢ编程对式（４）进行计算，在相同的条件下，本文计算结果和文献中的结果［１５］完全吻合，验证了本文所编程序的正确性。下面利用所编程序对动态压力脉动幅值的放大倍数进行理论分析。以温度为１５℃，压强为９５０００Ｐａ的空气为例，空气密度为１．２８....

图４不同通道半径ｒ０时｜Ｈ（ω）｜在频域上的曲线Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｃｕｒｖｅｓｏｆ｜Ｈ（ω）｜ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒ０

０００Ｈｚ的频域上大于或等于１，而且在某些频率上存在明显的峰值；随着ｌ０的增加，Ｈ（ω）峰值减小，而且峰值对应的频率减小。随着导压通道长度的增加，黏性和热传导等耗散因素使压力波的能量减小，从而导致脉动量减小，尤其在脉动量较大时，脉动量减小得更明显。Ｈ（ω）峰值是由共振效应导致的，....

图５动态压力脉动幅值Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｃｕｒｖｅｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｖａｌｕｅｆｏｒｐｒｅｓｓｕｒｅ

）得到理论上存在管道效应时的湍流度ＴｕＢ；（６）最后得到加入管道效应后湍流度的放大倍数ＴｕＢ／ＴｕＡ。以Ф３．２ｍ风洞中某次进气道试验的动态压力数据为例，空气温度为１５℃，密度为１．２８ｋｇ／ｍ３，ν０为１．４２Ｐａ·ｓ，绝热指数γ取１．４，声速ａ０为３４０．３ｍ／ｓ，普朗特数为....

本文编号：3953902