屏幕打印的PVDF压力变压器用于不稳定性斜冲击波边界层相互作用的研究
Bei Wang1, Cosimo Corsi2, Thomas Weiland1
1Department of Microsystem Technology, University of Applied Sciences Berlin, 12459 Berlin, Germany.
Micromachines
|January 8, 2025
概括
这项研究引入了一种灵活,低成本的聚乙烯化物 (PVDF) 传感器阵列,用于测量冲击波边界层相互作用 (SWBLIs). PVDF传感器有效捕捉低频压力波动,为空气动力学研究提供了一个有希望的替代方案.
科学领域:
- 航空航天工程 航空航天工程
- 流体动力学 流体动力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 冲击波边界/层相互作用 (SWBLIs) 在高速空气动力学中至关重要,导致性能降低和结构疲劳.
- 现有的测量技术,如PSP和MEMS传感器在频率响应,校准和侵入性方面存在局限性.
- 精确的,实时测量SWBLIs的低频不稳定性至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种灵活,轻量级的聚乙烯化物 (PVDF) 压电传感器阵列,用于高分辨率的墙壁压力测量.
- 优化传感器阵列,以检测SWBLIs特征的低频压力波动.
- 为了评估PVDF传感器的性能,作为传统方法的替代方案.
主要方法:
- 一个双面幕印刷的PVDF压电传感器阵列的制造.
- 用有限元法 (FEM) 模拟来预测传感器响应特征.
- 使用定制低频声压设置对传感器阵列进行校准.
- 在2马赫的风洞中进行实验验证.
主要成果:
- 该PVDF传感器阵列展示了低成本,灵活和稳定的高灵敏度数据采集.
- FEM模拟表明,高频响应 (高达300 kHz) 作为高通波器的潜力.
- 风洞测试证实了传感器能够捕捉压力波动和不稳定的行为,与库利特传感器相似.
结论:
- PVDF传感器阵列是SWBLI研究中高分辨率墙壁压力测量的一种可行,具有成本效益的替代方案.
- 开发的传感器对捕捉低频干扰和复杂的流体结构具有前景.
- 对PVDF传感器的高频性能进行进一步调查是有必要的.
关键词:
这是一个FEM模拟.这是一个PVDF.交叉效应的交叉效应是什么在频域的动态响应频域.压电压力转换器的压电转换器冲击波/边界层相互作用 (SWBLI)一个超音速的超音速.不稳定性 不稳定性墙壁压力 墙壁压力更多相关视频
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