脉冲式皮肤摩擦平衡在冲击道中使用的发展
Penghao Zhang1,2, Yue Wang1,2, Yunpeng Wang1,2
1Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
The Review of scientific instruments
|April 1, 2025
概括
新的皮肤摩擦平衡器准确地测量高超音速流动中的墙壁剪切应力. 增材制造使可靠的,集成的设计能够改善空气动力学分析和飞行安全.
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
- 测量科学 测量科学 测量科学
背景情况:
- 壁切应力对于高超音速飞机的空气动力学和安全至关重要.
- 精确测量高能流动的壁切应力需要先进的诊断工具.
研究的目的:
- 开发和验证新型的皮肤摩擦平衡,用于高能脉冲设备.
- 评估组装和集成平衡设计的性能,包括添加剂制造的选项.
主要方法:
- 开发了两种类型的皮肤摩擦平衡:组装和集成.
- 使用增材制造 (三维打印) 进行集成平衡.
- 进行静态校准和振动频率测试.
- 在马赫7条件下,在JF-12冲击道中验证了性能.
主要成果:
- 在95%的信心下,实现了低于0.2%FS的静态校准不确定性.
- 确定了大约50赫兹的第一阶振动频率.
- 测量壁切应力与数值/实证结果 (在3.67%的偏差范围内) 之间表现出良好的一致性.
结论:
- 开发的皮肤摩擦平衡是适用和可靠的,用于测量高度脉冲流中的墙壁剪切应力.
- 增材制造为创建超音速流量诊断的综合平衡提供了一个可行的方法.
- 该研究为高级空气动力学分析和高超音速飞行中的飞行安全提供了关键的实验支持.
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