[发明专利]一种风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法

说明书

本发明提供了一种风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法，属于油流试验领域，包括步骤：配置风洞复杂流动油流试验混合油剂，风洞复杂流动油流试验混合油剂包括调和油剂、示踪粒子和抗凝剂，调和油剂的黏度为200‑300mPa.s，示踪粒子包括钛白粉和荧光指示剂；清洗试验模型，将试验模型安装于试验风洞内，安装其他试验设备；将风洞复杂流动油流试验混合油剂设置于试验模型的表面形成油剂层，设定试验Ma数、模型姿态角及吹风时间，启动试验风洞，获取瞬态油流图谱；停止所述试验风洞，拍摄静态油流图谱。适应试验Ma数达到5及以上的风洞复杂流动彩色荧光油流试验，对风洞复杂流动彩色荧光油流试验关于油剂配置、操作基于经验的模式进行了量化和规范。

技术领域

本发明涉及油流试验领域，具体而言，涉及一种风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法。

背景技术

表面流动显示是研究复杂流动，揭示边界层分离及其漩涡结构的重要流体力学试验技术，油流试验技术作为早期发展的风洞试验流动显示技术之一，其原理主要是通过将一定黏度的特定油剂与示踪粒子粉末均匀混合后喷涂在模型表面，在绕模型气流的摩擦应力作用下，油剂挟带着示踪粒子粉末随气流运动，在模型表面形成油流图谱。通过对油流方向、油膜厚薄变化及图谱分析，可以了解物面流场中奇点的分布规律，判读绕流流经物面形成的附流、气泡、漩涡、激波及分离等气动特征，在湍流、分离流、旋涡运动、非定常流动、激波边界层干扰等课题领域内开展着广泛、深入的基本理论和机理研究工作，以进一步揭示不同外形试验模型的表面流动规律，并为合理解释试验数据或了解某些流动现象产生的机理提供依据。该技术作为表面流动显示最为经济、方便和直观的试验手段，因其简单实用，易于观察，仍为国内外表面流动显示风洞试验所普遍采用。

现有风洞各类油流试验混合油剂配方兼容性不强，一类配方只能完成相应类别试验，如荧光油流配方只能完成荧光油流试验、彩色油流配方只能完成彩色油流试验等，且各类油流试验尤其是彩色油流试验，示踪粒子选取与配方差异较大。

尤其是在风洞复杂流动彩色荧光油流试验中试验Ma数达到M=5～8时，未有匹配的风洞复杂流动油流试验混合油剂用于这种试验条件下的油流试验。

发明内容

本发明提供了一种风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法，旨在解决现有技术中风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种风洞复杂流动彩色荧光油流试验方法，包括步骤：

配置风洞复杂流动油流试验混合油剂，所述风洞复杂流动油流试验混合油剂包括调和油剂、示踪粒子和抗凝剂，所述调和油剂的黏度为200-300mPa.s，所述示踪粒子包括钛白粉和荧光指示剂；

清洗试验模型，将所述试验模型安装于试验风洞内，安装其他试验设备；

将所述风洞复杂流动油流试验混合油剂设置于所述试验模型的表面形成油剂层，设定试验Ma数、模型姿态角及吹风时间，启动所述试验风洞，获取瞬态油流图谱；

停止所述试验风洞，拍摄静态油流图谱。

在本发明的一种实施例中，所述示踪粒子中的所述钛白粉直径为75微米。

在本发明的一种实施例中，在配置风洞复杂流动油流试验混合油剂的步骤中，包括：

通过配置不同质量比的钛白粉和调和油剂，得到不同黏度的混合物，绘制黏度与油粉质量比的关系曲线；

结合实际试验中的模型姿态角及模型布局，根据试验Ma数绘制试验Ma数与黏度适应曲线，结合黏度与油粉质量比的关系曲线，得到预配置方案，按预配置方案配置所述示踪粒子、所述调和油剂及所述抗凝剂；

将所述示踪粒子置入所述调和油剂，搅拌均匀，取部分配置好的风洞复杂流动油流试验混合油剂用黏度计进行黏度抽检。