林敬周*,解福田钟俊陈磊陈柳生

高超声速风洞压敏漆试验技术

林敬周1,*,解福田1,钟俊1,陈磊1,陈柳生2

提出了适用于高超声速风洞开展压敏漆(PSP)试验研究的关键技术及解决办法。采用自主设计的PSP校准系统及测试系统,考核了代号为EC-PSP的压力敏感涂料在高超声速条件下的适用性、图像处理软件功能以及高温条件影响下数据处理方法的可行性。以压缩拐角模型为例开展了马赫数为5的高超声速PSP技术验证性风洞试验研究,辅以红外测温方法获得模型表面连续温度分布。试验结果表明在高超声速风洞开展的PSP试验技术研究清晰地捕获了基于压力变化的压缩拐角模型表面流动特征,实现了连续压力分布的测量。

高超声速;风洞;压敏漆(PSP);压缩拐角;图像处理

随着高超声速飞行器研制的不断发展,气动外形设计越来越复杂,对连续大面积压力测量的要求显得日益迫切。对转捩现象、近壁面驻涡和分离等问题的深入理解需要对模型表面压力进行连续测量,而常规离散测压方法受空间分辨率限制难以捕捉到临界状态。另外,模型几何缩比会造成局部关键结构无法布置测点,从而无法获得有效信息。因此,急需发展适用于高超声速风洞的连续大面积压力测量试验技术。

压敏漆(PSP)技术[1]是20世纪80年代发展的非接触测量试验技术,目前已在国内外成熟应用于亚跨超领域[2-9],但在高超声速流动范围工程化应用得还不够[10-15]。由于高超声速气流的高焓会引起模型表面温度有较大幅度的增加,从而使得解决涂料的温度效应变得尤为重要,也导致了高超声速流动条件下PSP应用难度更大[1]。……