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流体边界层阻力测试与流场显示

武纪原  
【摘要】: 本文描述了水洞实验中基于浮动床的流体边界层阻力测量天平和基于氢气泡的流动显示系统的设计及研制。 依据动压管测速原理,设计毕托管、差压传感器及数字电压表组成的水洞流体测速系统,获取了水洞变频调速时变频器频率与流速的关系和水洞截面法向流速分布曲线,进而取得水洞工况。在参阅了国外相关文献资料的基础上,根据实验室水洞和课题减阻控制的要求,研制流体边界层阻力测试天平,进行了水洞实验段、浮动床及的设计、加工制作、安装、调试;利用半导体应变计及惠斯顿电桥工作原理研制了力传感器,进行了性能标定;通过系统的调试、测量以及数据处理,获得不同流速时边界层阻力相对变化数据。利用电解水产生氢气的电化学原理,设计脉冲信号发生器、电源、继电器、铂丝和相机组成的氢气泡流场显示系统,开展了铂丝平行平板、垂直来流和铂丝垂直平板、垂直来流的实验,拍摄和录制湍流边界层的拟序运动。 本文对流体边界层阻力的测量及流动显示的研究和设计,为流体减阻技术的研究提供了相关实验测试的方法。


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