高丽敏,姜衡,葛宁,杨冠华,陈顺

1.西北工业大学 动力与能源学院,西安 710072 2.翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室,西安 710072

气动部件表面压力作为流场的关键参数[1],相比于传统压力测量方法,压力敏感涂料(Pressure Sensitive Paint, PSP)利用某种高分子化合物的发光探针在特定波长光的照射下发生量子能量阶跃的“光致发光”效应和返回基态的“氧猝灭”现象,实现了表面压力场的无侵入式全域测量[2-3]。

基于压力与发射光强关系的压力敏感涂料光强压力测量法的研究表明,压敏涂料的特性对压力的测量结果有着重要的影响[4-10]。美国陆军Wong等[4]对旋转桨叶的研究表明,由于未掌握所选用的压力敏感涂料的动态响应频率,实验中只能进行表面稳态压力测量而忽略了其动态效应；Puklin[5]和Ji[6]等对多种压力敏感涂料的温度特性进行了研究,发现并不存在一种对温度绝对不敏感的压力敏感涂料,应该对实验结果进行温度修正；高丽敏[7]、刘波[8]等发现,不同的压力敏感涂料配方对温度的依赖程度并不相同；Peng和Liu[9]利用射流校准系统,测量了基于光强法的压力敏感涂料温度及压力敏感度。2018年,李瑞宇等[10]基于自主开发的快开阀式阶跃型校准系统,测量了某型压力敏感涂料基于光强法的静态特性与动态响应时间,表明该压敏涂料适用于温度不超过40 ℃、动态压力响应时间不低于0.016 s 的气动流场测量。显然,压力敏感涂料测压技术是一种典型的间接压力测量技术,对于已知光谱特性的压力敏感涂料,表征其“传感器”特性的静态与动态特性对压力敏感涂料测压技术的工程应用有着重要的影响。……