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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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不同来流条件下五孔探针头部型线的参数化研究
2
作者 阚晓旭 锁立城 钟兢军 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第12期3919-3929,共11页
五孔气动探针因其便捷可靠的特性在舰船燃气轮机测量中得到广泛应用。本文通过参数化探针头部型线,利用数值计算分析不同形状探针头部对流场的影响,旨在设计出适用于亚、跨、超声速条件下的探针。研究结果表明,通过调整参数化方程的参... 五孔气动探针因其便捷可靠的特性在舰船燃气轮机测量中得到广泛应用。本文通过参数化探针头部型线,利用数值计算分析不同形状探针头部对流场的影响,旨在设计出适用于亚、跨、超声速条件下的探针。研究结果表明,通过调整参数化方程的参数xh、D和q,可根据需求生成多样化的探针头部形状;通过探针头部的激波函数可见,在亚、跨声速中探针头部越靠近半圆形对流场影响越小,而在超声速中正好相反;通过近壁面气动参数分布可以看出Probe02探针的总压和马赫数整体突变幅度最小,对近壁面流场的影响最小;通过五个测压孔计算出的Probe02探针马赫数与真实来流相比,在亚声速下测量误差约为1.03%,在跨声速过程中测量误差约为1.47%,在超声速下测量误差约为5.15%。综合考虑不同来流条件下的兼容性,Probe02探针为较优测量方案。 展开更多
关键词 气动探针 头部型线 参数化设计 亚、跨、超声速来流 数值模拟
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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
3
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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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：21
4
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
5
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：10
6
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
7
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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小直径杆式应变天平轴向力元件设计问题的探讨 被引量：7
8
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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PIV 在低速风洞中的应用 被引量：29
9
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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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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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
16
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
17
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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基于预先校准的压力敏感涂料图像处理方法 被引量：5
18
作者 李国帅 周强 +1 位作者 马护生 熊健 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期197-202,共6页
基于国产单组份压力敏感涂料预先校准试验,以自主编制的涂料校准与特性分析图像后处理软件为主要分析工具,对PSP图像平均、滤波以及无效采集图像剔除等图像后处理方法进行了较为深入地研究,研究分析结果表明:一些随机因素或操作失误会... 基于国产单组份压力敏感涂料预先校准试验,以自主编制的涂料校准与特性分析图像后处理软件为主要分析工具,对PSP图像平均、滤波以及无效采集图像剔除等图像后处理方法进行了较为深入地研究,研究分析结果表明:一些随机因素或操作失误会造成某些PSP采集图像为跳点,图像后处理中,应将无效采集图像剔除;与高斯滤波、平均滤波相比,中值滤波可以更好地抑制图像的椒盐噪声,同时,滤波窗口大小对图像滤波效果有较大影响;图像平均可以有效地抑制CCD相机的随机噪声,同时,存在着最佳的图像平均幅数,超过最佳图像平均幅数,随机噪声的抑制效果变化不再明显,反而会降低试验效率。 展开更多
关键词 PSP 图像后处理 无效采集图像剔除 图像滤波 图像平均
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基于光源拼接的大视场聚焦纹影技术初步研究 被引量：7
19
作者 谢爱民 部绍清 罗锦阳 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期68-73,共6页
随着风洞试验技术的发展,模型尺寸不断增大,大视场流场显示技术显得日益重要。传统纹影等流场显示技术受光学元件尺寸的限制,流场显示视场难以超过Φ1.0m。在聚焦纹影技术基础上,提出使用可拼接的LED光源或其他光源替换菲涅耳透镜,流场... 随着风洞试验技术的发展,模型尺寸不断增大,大视场流场显示技术显得日益重要。传统纹影等流场显示技术受光学元件尺寸的限制,流场显示视场难以超过Φ1.0m。在聚焦纹影技术基础上,提出使用可拼接的LED光源或其他光源替换菲涅耳透镜,流场显示视场很容易超过Φ1.5m。在解决光源均匀照明、散热等问题后建立了一套视场为Φ150mm的原理性装置,清晰获得了蜡烛火焰及热吹风流场聚焦纹影图像。同时,可以在此类聚焦纹影系统中放置多套聚焦透镜,实现更大测试视场或不同截面的流场显示;在大视场流场显示中,需要在光源之后增加聚光镜等以提高光源利用效率。 展开更多
关键词 聚焦纹影 LED光源 流动显示 大视场 纹影
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用热线风速仪同时测量流场速度与温度 被引量：11
20
作者 汪健生 郑杰 舒玮 《实验力学》 CSCD 北大核心 1998年第3期393-398,共6页
本文对流体力学实验研究中广泛使用的热线风速仪常用的测温和测速方法进行了改进，提出了一种同时测量流场速度与温度的方法。与分时测量相比，此方法具有较高的准确性。因此，本方法将有助于全面分析速度场与温度场的相互影响与关系。
关键词 热线风速仪 速度分量 温度分量 流场测量
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