钱炜祺，周 宇，何开锋，石友安

（中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室，四川绵阳 621000）

0 引 言

飞行器飞行过程中，边界层转捩位置对飞行器的摩阻、压阻及飞行性能有很大的影响，转捩位置的确定是飞行器设计的关键技术之一。除了航空航天领域，边界层转捩位置的确定在船舶、机械制造、降噪、化工等领域也具有实用价值。然而，由于转捩过程相当复杂，包含着层流失稳、T－S波的出现和放大、三维扰动的发展和流向涡的形成、流动二次失稳、湍流斑生成等一系列复杂的流动现象，使得目前对转捩机理的认识还不完善，采用流体力学理论方法来计算转捩位置较为困难。因此，迄今为止，实验仍是做出转捩判断的最可靠的手段。

1 实验中转捩测量的主要方法

目前，实验中转捩的测量方法主要有升华法、脉动压力测试技术、红外成像热图技术、磷光粉热图显示技术、液晶涂层法等［1－2］。其中，升华法是利用某些有升华现象的固态物质在边界层层流区和湍流区的升华速度不同的原理来显示转捩位置，但由于需要较长的吹风时间，限制了该方法在高速风洞中的使用。脉动压力测试技术是利用脉动压力传感器测量压力脉动，根据脉动压力的变化来确定转捩位置，但风洞背景噪声的干扰对测量结果有较大影响。由于层流和湍流区域的壁面温度不一样，理论上所有测壁面温度的方法都可以用来测量转捩，红外成像热图技术、磷光粉热图显示技术和液晶涂层法正是基于这一思想测量表面温度的技术，目前在风洞中使用较广，而在飞行试验中由于需要获取飞行器表面的图像信息，限制了这些技术在飞行试验中的使用。……