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基于相空间重构和SVR的高超风洞温度场预测控制方法
1
作者 沈力华 崔旭 +2 位作者 卢伟国 李强 赵鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4361-4370,共10页
高超风洞温度场控制精度直接影响到风洞试验数据的准确性,针对高超风洞温度场控制大延迟、非线性、多变量耦合等控制难题,对影响温度的数据进行相空间重构并将支持向量回归应用到高超风洞温度场预测控制中,提高高超风洞温度场控制的精... 高超风洞温度场控制精度直接影响到风洞试验数据的准确性,针对高超风洞温度场控制大延迟、非线性、多变量耦合等控制难题,对影响温度的数据进行相空间重构并将支持向量回归应用到高超风洞温度场预测控制中,提高高超风洞温度场控制的精度和效率。同时考虑到支持向量回归机中核函数的选取以及核函数参数的优化影响预测结果的精度,基于不同的核函数对支持向量机建立预测模型,对比验证分析选择最优的核函数,建立PSR-SVR模型对高超风洞温度场进行预测,提高温度预测精度,实际温度场数据分析表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高超风洞 温度预测 相空间重构 核函数选择 支持向量回归
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面向航空风洞地面效应模拟的高速移动带地板装置的设计 被引量：1
2
作者 李朋春 刘军民 +1 位作者 周德开 李隆球 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期521-528,共8页
研究飞行器在运行过程中的地面效应对其研制具有重要意义。目前国内广泛采用固定地板模拟技术,而黏性附面层的存在导致风洞模拟试验与真实情况严重不符。为此,研制了一种4.0 m×3.4 m的大幅面高速移动带地板模拟装置。采用单电机驱... 研究飞行器在运行过程中的地面效应对其研制具有重要意义。目前国内广泛采用固定地板模拟技术,而黏性附面层的存在导致风洞模拟试验与真实情况严重不符。为此,研制了一种4.0 m×3.4 m的大幅面高速移动带地板模拟装置。采用单电机驱动的主从动辊带动移动带,使其上表面的线速度与风洞来流速度一致,从而消除附面层,准确模拟地面效应。提出了大长径比主从动辊分段加工方法,并采用过盈装配连接方式实现外筒与芯轴的连接,避免了常规焊接手段引起的热变形,显著减小了移动带在高速运行下的不平衡量;设计了快速伺服纠偏系统,使移动带偏移量保持在5 mm以内,并结合分布式控制系统,实现了移动带地板装置各系统的稳定运行;在地面测试中,移动带线速度可稳定在54 m/s左右,速度误差为0.25%左右,且移动带整体振动量抑制在0.1 mm左右。所研制的移动带地板装置成为国内最大的地面效应模拟装备之一,在风洞地面效应模拟与测试中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 航空 飞行器 风洞 地面效应 移动带地板装置
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基于视觉反馈的双光程纹影部件位置控制研究
3
作者 方必红 李明 黄丹平 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期65-71,共7页
在高超声速低密度风洞试验中,采用传统机械方法调试双光程纹影系统,无法确保球面镜机构工作位置的精细定位,光路两次穿过流场后无法完全重合。针对上述问题,研发了基于视觉反馈的双光程纹影部件位置控制系统。采用绝对式编码器指令控制... 在高超声速低密度风洞试验中,采用传统机械方法调试双光程纹影系统,无法确保球面镜机构工作位置的精细定位,光路两次穿过流场后无法完全重合。针对上述问题,研发了基于视觉反馈的双光程纹影部件位置控制系统。采用绝对式编码器指令控制交流伺服电机,对球面镜机构的工作位置进行定位控制;引入机器视觉系统,结合视觉信息反馈技术,对纹影图像质量进行研判,根据研判结果确定是否对球面镜的俯仰、左右偏转进行调节。结果表明:采用基于视觉反馈的双光程纹影部件位置控制系统,实现了双光程纹影球面镜机构的自动定位闭环控制,确保光路两次穿过流场后尽量重合,消除了模型流场成像时的重影;与传统方法相比,流场图像的清晰度提高了约2.2倍。 展开更多
关键词 风洞试验 双光程纹影 定位控制 视觉反馈 图像清晰度
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正交柔顺矢量测力系统的设计和性能分析
4
作者 张磊乐 李东 +1 位作者 郑国良 马千里 《机械传动》 北大核心 2024年第6期133-141,共9页
针对多分支正交柔顺矢量测力系统的设计难题,提出了梁连接单元模拟测力元件的方法;采用该方法建立了测力分支及矢量测力系统的有限元模型,并对6种分支形式和平面布局形式进行了结构特点分析。在此基础上,结合矢量测力系统案例,通过有限... 针对多分支正交柔顺矢量测力系统的设计难题,提出了梁连接单元模拟测力元件的方法;采用该方法建立了测力分支及矢量测力系统的有限元模型,并对6种分支形式和平面布局形式进行了结构特点分析。在此基础上,结合矢量测力系统案例,通过有限元模型进行参数详细设计,最终获得了结构紧凑且耦合较小的方案。对台架的3个载荷分量(轴向力、法向力、俯仰力矩)进行了校准试验,其中,校准的不确定度均在0.5%满量程(Full Scale,FS)左右。针对大载荷矢量测力系统加载精度对校准测量的影响较大的问题,提出了基于载荷与测量比值的性能评估方法,采用该方法,得到设计的矢量测力系统的3个分量的测量重复性在0.4%FS左右,大量程测量滞后性在0.7%FS以内。研究成果对于正交矢量测力系统的结构设计和性能分析具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 矢量测力系统 柔顺机构 柔性铰链 挠性件 矢量推力
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多控制面机翼阵风减缓主动控制与风洞试验验证 被引量：32
5
作者 陈磊 吴志刚 +2 位作者 杨超 唐长红 楚龙飞 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2250-2256,共7页
针对某大展弦比多控制面弹性机翼风洞模型,分别从频域和时域进行阵风响应分析和阵风响应减缓控制律设计。采用经典控制理论设计控制律,通过操纵位于0.6和0.8翼展处的内外侧控制面减小由正弦阵风引起的翼尖加速度(WTA)。低频段的阵风减... 针对某大展弦比多控制面弹性机翼风洞模型,分别从频域和时域进行阵风响应分析和阵风响应减缓控制律设计。采用经典控制理论设计控制律,通过操纵位于0.6和0.8翼展处的内外侧控制面减小由正弦阵风引起的翼尖加速度(WTA)。低频段的阵风减缓的数值分析与风洞试验结果均表明:多控制面的阵风减缓效果优于单控制面。当来流速度为14 m/s时,针对频率为2～5 Hz的阵风,采用多控制面得到的WTA减小10%～24%;当来流速度在8～16 m/s时,针对频率为2 Hz的正弦阵风,闭环状态下的翼尖加速度减小10%～40%;结构有限元模型与真实模型存在工程允许的误差导致理论与试验结果存在一定的误差。本文的工作对工程实际中采用阵风减缓技术具有参考价值。 展开更多
关键词 气动弹性 气动伺服弹性 阵风响应 阵风减缓 风洞试验验证
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UAT-2型超声风速温度仪和湍流专用局域网测量系统
6
作者 无 《中国科技信息》 2024年第9期1-1,共1页
项目概况超声风速仪是精密的测风仪器,在气象、大气环境、风工程、航空、高速列车、军事活动等其它一切需要快速、准确测量风速的领域均具有广阔的用户需求。UAT-2型超声风速温度仪是由中国科学院大气物理所自行研制的,该新型超声风速... 项目概况超声风速仪是精密的测风仪器,在气象、大气环境、风工程、航空、高速列车、军事活动等其它一切需要快速、准确测量风速的领域均具有广阔的用户需求。UAT-2型超声风速温度仪是由中国科学院大气物理所自行研制的,该新型超声风速仪是在中国科学院所属单位过去已经研发的第一代(FA-11)和第二代(UAT-1)超声风速仪基础上,把当代先进的超声测风技术、计算机技术、通讯技术和局网技术紧密结合起来,通过改进和技术创新研制的。该UAT-2型超声风速仪所有元器件均实现国产化,所有软件代码也均在常用计算机操作系统下写出,符合国家规范,通用性和实用性强,具有自主知识产权。 展开更多
关键词 计算机操作系统 超声风速仪 计算机技术 软件代码 中国科学院 测风仪器 高速列车 通讯技术
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五孔探针非对向测量法在风洞自动测试系统的应用 被引量：20
7
作者 钟兢军 宋彦萍 +1 位作者 芦文才 徐文远 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期61-64,共4页
从五孔探针的校准和使用方法出发，讨论了在风洞自动测试系统中采用非对向测量方法的可行性，给出了各种校准曲线和气动参数计算公式，分析了不同测量方法对实验结果的影响。结果表明，在风洞自动测试系统中采用非对向测量方法是提高测... 从五孔探针的校准和使用方法出发，讨论了在风洞自动测试系统中采用非对向测量方法的可行性，给出了各种校准曲线和气动参数计算公式，分析了不同测量方法对实验结果的影响。结果表明，在风洞自动测试系统中采用非对向测量方法是提高测试速度、保证测试精度的行之有效的手段之一。 展开更多
关键词 五孔探针 非对向测量法 风洞 测试系统
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Φ5m立式风洞旋转天平试验装置研制 被引量：13
8
作者 马军 姜裕标 +3 位作者 祝明红 梁鉴 熊建军 蒋敏 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期77-80,共4页
Φ5m立式风洞旋转天平试验装置是为开展飞机尾旋特性研究而研制的重要基础设备,主要用于测定模型在绕风轴以不同速率作等速旋转状态下的气动特性,为飞机尾旋特性的分析和预测提供必要的气动参数。该装置采用双立柱弧形轨结构形式,采用... Φ5m立式风洞旋转天平试验装置是为开展飞机尾旋特性研究而研制的重要基础设备,主要用于测定模型在绕风轴以不同速率作等速旋转状态下的气动特性,为飞机尾旋特性的分析和预测提供必要的气动参数。该装置采用双立柱弧形轨结构形式,采用网络一体化试验管理和控制模式,不但能够开展旋转天平试验,而且还具备动导数试验、大迎角试验、旋转/振荡耦合试验等功能。主要介绍旋转天平试验装置系统组成和设计,分析了引导性试验结果,最后给出了结论。 展开更多
关键词 立式风洞 旋转天平 引导性试验 控制系统 测量系统
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基于线结构光的冰横截面轮廓测量 被引量：9
9
作者 王斌 刘桂华 +2 位作者 张利萍 龙惠民 盖文 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期14-20,共7页
为实现冰横截面轮廓非接触测量,提出了基于线结构光的冰横截面轮廓测量方法:将面激光垂直投射在冰块上,利用摄像机拍摄冰块表面变形激光线,并根据事先标定的激光平面与摄像机间几何关系,计算冰面激光线三维坐标点,这些三维坐标点在激光... 为实现冰横截面轮廓非接触测量,提出了基于线结构光的冰横截面轮廓测量方法:将面激光垂直投射在冰块上,利用摄像机拍摄冰块表面变形激光线,并根据事先标定的激光平面与摄像机间几何关系,计算冰面激光线三维坐标点,这些三维坐标点在激光平面上的投影即为冰块横截面轮廓。设计了基于线结构光的冰轮廓测量简易装置,开发了测量程序,并针对冰面激光线反射能量弱导致的激光线图像对比度低的问题,研究了冰面激光中心线提取方法。对冰箱冻结的已知半径圆柱冰块进行了横截面轮廓测量,平均相对误差为0.018,最大相对误差为0.052;还对二元翼型结冰冰块进行了横截面轮廓测量,得到了初步测量结果;为开展结冰试验中结冰生长过程冰形在线三维测量奠定了技术基础。 展开更多
关键词 结冰 轮廓测量 线结构光 非接触测量 图像处理
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TSP转捩探测技术在民机风洞试验中的应用研究 被引量：8
10
作者 尚金奎 衷洪杰 +5 位作者 赵民 陈柳生 王鹏 王猛 张雪 李玉军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期341-345,353,共6页
以ARJ-4模型为研究对象,在FL-3风洞中进行TSP转捩探测技术试验研究,并应用红外热成像转捩探测技术进行探测,获得对比验证结果,试验中还采用了基于柱状粗糙元的固定转捩试验方法。试验使用了自研TSP涂料,对模型进行了预加热,预加热模型... 以ARJ-4模型为研究对象,在FL-3风洞中进行TSP转捩探测技术试验研究,并应用红外热成像转捩探测技术进行探测,获得对比验证结果,试验中还采用了基于柱状粗糙元的固定转捩试验方法。试验使用了自研TSP涂料,对模型进行了预加热,预加热模型的目的是增大模型表面层流区与湍流区之间的温度差异。模型表面粘贴了红外试验用标记点,也作为TSP技术图像对准控制点。试验状态为马赫数0.75和0.85,α由-4°变化到4°。试验结果清晰地显示了模型表面的层流区与湍流区及其随迎角的变化。 展开更多
关键词 TSP 红外热成像法 转捩 FL-3风洞 柱状粗糙元
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PIV 在低速风洞中的应用 被引量：29
11
作者 刘宝杰 王光华 +1 位作者 高歌 袁辉靖 《流体力学实验与测量》 CSCD 1998年第2期55-63,共9页
利用在线式ＰＩＶ系统，采用互相关的分析方法，以较高雷诺数下圆柱绕流和翼型尾流为例，对ＰＩＶ在低速风洞实验研究中的应用作一简要介绍，旨在表明当前ＰＩＶ技术的一些特点及其用于风洞实验研究的潜力。实验中所采用的ＰＩＶ系统，... 利用在线式ＰＩＶ系统，采用互相关的分析方法，以较高雷诺数下圆柱绕流和翼型尾流为例，对ＰＩＶ在低速风洞实验研究中的应用作一简要介绍，旨在表明当前ＰＩＶ技术的一些特点及其用于风洞实验研究的潜力。实验中所采用的ＰＩＶ系统，反映了近几年来ＰＩＶ技术的一些新特点：一体化大能量双激光器系统、ＴＳＩ公司的互／自相关ＣＣＤ和高速帧采集板（ＦｒａｍｅＧｒａｂｂｅｒ）等。 展开更多
关键词 PIV 风洞测量 圆柱绕流 粒子图像测速
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小直径杆式应变天平轴向力元件设计问题的探讨 被引量：6
12
作者 熊琳 宫建 +2 位作者 王金印 刘训华 曾宪政 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期75-78,共4页
在小直径风洞中由于模型尺寸的限制,飞行器的全弹(箭)测力试验必须使用内置小直径杆式天平,其直径往往小于20mm。横向布置的轴向力元件显著降低了天平的局部刚度,致使轴向力元件的尺寸、相对位置和结构形式共同决定了干扰输出特性。在... 在小直径风洞中由于模型尺寸的限制,飞行器的全弹(箭)测力试验必须使用内置小直径杆式天平,其直径往往小于20mm。横向布置的轴向力元件显著降低了天平的局部刚度,致使轴向力元件的尺寸、相对位置和结构形式共同决定了干扰输出特性。在给出了FD-07风洞使用的两支Φ20mm杆式应变天平静校结果中的轴向力分量干扰输出情况后,通过有限元计算结果分析了造成两支天平轴向力单元干扰输出差别悬殊的原因,指出了真实边界条件对轴向力测量元件设计的显著影响。针对小直径杆式天平提出了降低轴向力单元干扰输出的既简单又有效的两种设计方法。 展开更多
关键词 天平 轴向力单元 干扰 有限元法 应力分析
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基于并联机构的六分量并联天平及其力雅可比矩阵研究 被引量：9
13
作者 姚裕 吴洪涛 +1 位作者 张召明 朱剑英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期768-770,共3页
为了由感测力导出被测模型受力 ,必须研究基于Stewart平台六维力传感器的力变换关系。本文将并联机构引入风洞天平 ,提出了并联天平的概念 ,应用并联机构学理论 ,对并联天平实现的关键理论问题即天平感测力与被测模型上所受的六维力的... 为了由感测力导出被测模型受力 ,必须研究基于Stewart平台六维力传感器的力变换关系。本文将并联机构引入风洞天平 ,提出了并联天平的概念 ,应用并联机构学理论 ,对并联天平实现的关键理论问题即天平感测力与被测模型上所受的六维力的转化关系进行了研究 ,得到了二者转化的力雅可比矩阵 ,同时推导出基于 5个基本结构参数的雅可比矩阵条件数 ,并用数值算例加以验证。 展开更多
关键词 并联机构 风洞天平 并联天平 雅可比矩阵
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8m×6m风洞特大迎角机构连续扫描试验技术研究与应用 被引量：9
14
作者 唐乔乔 张卫国 +1 位作者 刘忠华 陈洪 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期81-85,共5页
基于CARDC 8m×6m风洞特大迎角机构,通过对速压、测控、实时迎角测量、试验流程等各系统的改进,开展了连续扫描试验技术的研究工作,实现了某型战斗机和运输机的连续扫描测力试验,试验精准度达到了常规步进试验方式的同等水平,而获... 基于CARDC 8m×6m风洞特大迎角机构,通过对速压、测控、实时迎角测量、试验流程等各系统的改进,开展了连续扫描试验技术的研究工作,实现了某型战斗机和运输机的连续扫描测力试验,试验精准度达到了常规步进试验方式的同等水平,而获取的试验信息量及试验效率大幅提升。 展开更多
关键词 连续扫描 特大迎角 风洞试验 试验精度
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气动力压敏漆发光氧猝灭影响因素的研究 被引量：8
15
作者 蒋峰芝 许认 +2 位作者 王夺元 董兴德 李桂春 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期72-76,共5页
以钌配合物为探针分子 ,分散于经溶胶 -凝胶法制备的SiO2 基质中制得了性能优异的对空气压力变化敏感的压敏漆。研究了探针分子的选择、溶胶 -凝胶SiO2 基质的制备条件、反射衬底以及测量温度的选择对压敏漆发光氧猝灭的影响。表征了压... 以钌配合物为探针分子 ,分散于经溶胶 -凝胶法制备的SiO2 基质中制得了性能优异的对空气压力变化敏感的压敏漆。研究了探针分子的选择、溶胶 -凝胶SiO2 基质的制备条件、反射衬底以及测量温度的选择对压敏漆发光氧猝灭的影响。表征了压敏漆的微观结构 ,研究了微观结构与发光和氧猝灭的关系 。 展开更多
关键词 压敏漆 可见光致发光 氧猝灭 溶胶-凝胶
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并联风洞天平应用研究 被引量：7
16
作者 姚裕 吴洪涛 张召明 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-87,共4页
研究了一种新型的并联风洞天平,首先依据并联天平的空间力变换关系推导出六维感测力雅可比矩阵,然后以该雅可比矩阵条件数最小原则即各向同性准则,将其条件数为目标函数对天平进行结构优化设计,应用数值算法优化出8种满足精度要求的并... 研究了一种新型的并联风洞天平,首先依据并联天平的空间力变换关系推导出六维感测力雅可比矩阵,然后以该雅可比矩阵条件数最小原则即各向同性准则,将其条件数为目标函数对天平进行结构优化设计,应用数值算法优化出8种满足精度要求的并联天平结构,据此设计并制造出并联天平的物理样机。最后在南京航空航天大学低速风洞中以建筑标模为试验模型检验并联天平的设计性能,结果证明本天平的研制是成功的。 展开更多
关键词 并联天平 优化设计 雅可比矩阵 风洞实验 机械天平
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内埋式模型操纵面自动变角度系统研制 被引量：5
17
作者 董国庆 李强 +2 位作者 李周复 徐龙金 刘喜贺 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期73-76,98,共5页
针对风洞试验模型操纵面角度的改变,开发了内埋式自动变角机构及控制系统,对控制角度进行了地面校准,并采用三角翼模型进行了风洞常规测力实验、重复性实验和操纵面效率试验。结果表明,采用自动变角机构改变操纵面角度的试验精准度均较... 针对风洞试验模型操纵面角度的改变,开发了内埋式自动变角机构及控制系统,对控制角度进行了地面校准,并采用三角翼模型进行了风洞常规测力实验、重复性实验和操纵面效率试验。结果表明,采用自动变角机构改变操纵面角度的试验精准度均较高,完全满足国军标的要求,说明本操纵面自动变角系统的研制是成功的,在风洞试验中可以代替人工更换角度片方式,大大提高实验效率。 展开更多
关键词 操纵面 自动变角系统 实验验证 风洞试验
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高压交变流动下热线风速仪标定方法研究 被引量：8
18
作者 论立勇 陈厚磊 蔡京辉 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期87-91,共5页
热线风速仪是重要的测速手段之一,但在高压交变流动条件下缺乏有效的标定方法。提出了一种通过测量气库内压力变化并按绝热热力学过程计算进出气库气体流速从而标定热线风速仪的方法。为了对该标定方案的误差进行分析,建立了该标定方案... 热线风速仪是重要的测速手段之一,但在高压交变流动条件下缺乏有效的标定方法。提出了一种通过测量气库内压力变化并按绝热热力学过程计算进出气库气体流速从而标定热线风速仪的方法。为了对该标定方案的误差进行分析,建立了该标定方案的数值模型,运用CFD软件FLUENT对该方案气库壁面分别设为绝热和等温边界条件时的热力过程进行了数值模拟,结果表明标定方案中采用绝热物理模型所引起的误差最大不超过2%。由于在热线探针两侧布置了一定量丝网作为均流元件,热线探针所测速度与管路截面平均速度误差不超过1.4%。该标定方法总误差不超过3.37%。 展开更多
关键词 交变流动 热线风速仪 标定 CFD FLUENT
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压力探针临壁效应的试验研究 被引量：8
19
作者 林其勋 许都纯 刘松龄 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期56-58,共3页
在窄通道中测量时（如全台压气机试验），临壁效应会使压力探针的测量结果发生误差。对几种常用型式的压力探针的试验研究表明，由于探针多属非流线形物体，所以其临壁效应的机理与流线形的机翼不同，不应简单套用机翼临壁效应的结论。... 在窄通道中测量时（如全台压气机试验），临壁效应会使压力探针的测量结果发生误差。对几种常用型式的压力探针的试验研究表明，由于探针多属非流线形物体，所以其临壁效应的机理与流线形的机翼不同，不应简单套用机翼临壁效应的结论。临壁效应所造成的测量误差与探针的形状有关。 展开更多
关键词 机翼 压力探针 临壁效应 转动法 三角点
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摇滚/PIV/压力同步测控技术的发展及其在机翼摇滚研究中的应用 被引量：5
20
作者 荣臻 邓学蓥 +1 位作者 王兵 马宝峰 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期180-187,共8页
在北航D4风洞已研制的机翼摇滚运动/流动研究组合装置的基础上,为实现在一次实验中同步测量机翼摇滚运动角位移和相应的物面压力分布及空间流动参数,发展了机翼摇滚/PIV/物面压力分布同步测控技术。基于该同步测控技术,进一步研究了前... 在北航D4风洞已研制的机翼摇滚运动/流动研究组合装置的基础上,为实现在一次实验中同步测量机翼摇滚运动角位移和相应的物面压力分布及空间流动参数,发展了机翼摇滚/PIV/物面压力分布同步测控技术。基于该同步测控技术,进一步研究了前体涡诱导机翼摇滚过程中流动特性及演化规律。此外,还对同步PIV技术中粒子材料的选用进行了研究。 展开更多
关键词 PIV 压力测量 机翼摇滚 非对称涡 翼身组合体
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