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雷诺数对超声速气膜气动光学效应影响的实验研究
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:国防科学技术大学航天科学与工程学院,湖南长沙410073
  • 相关基金:国家重大仪器研制项目(11527802);国家自然科学基金(11172326,11302256)
中文摘要:

受到风洞实验能力的限制,高速飞行器气动光学效应实验很难与其实际飞行情况完全一致。雷诺数作为重要的相似准则数,在经典流体力学风洞实验中应用广泛,研究其对于气动光学效应的影响,对于建立气动光学相似准则具有重要意义。基于∏定理对可能影响气动光学效应的变量进行分析,证明了雷诺数是影响气动光学效应的一个相似准则数;通过创新性设计变雷诺数实验装置,可以实现喷流单位雷诺数在106~108 m-1范围内变化。通过选取八个典型的雷诺数,并利用BOS-WS(BOSbased Wavefront Sensor)技术测量了对应状态的光程差,通过函数拟合的方法得到了光程差的均方根值与雷诺数之间的幂函数关系式。通过对不同孔径下的测量结果进行对比和归一化处理可以发现,对于二维超声速气膜而言,观察孔径尺寸并不会对获取的规律产生影响。

英文摘要:

Due to the limitation of wind tunnel test capability, it was very hard to be completely consistent with the actual flight of high speed aircraft. As an important similarity number, Reynolds number had been used widely in classical fluid mechanics wind tunnel experiments. It had a significant impact on establishing aero-optical similarity standard to study the influence on aero-optics induced by Reynolds number. Based on the I-I theorem, the possible variables that affected aero-optics were analyzed, which verified Reynolds number was a similarity standard value of aero-optics. A creative experimental equipment was designed to realize the unit Reynolds number ranging from 106-108 m-1 Eight typical Reynolds numbers were chosen, BOS-WS (BOS-based Wavefront Sensor) technique was used to measure the corresponding optical path difference. Based on the function curve fitting method, the power function between Reynolds number and the rms of the optical path difference was acquired. The measured results with different sizes were compared. It could be found that, for the two dimensional supersonic film, the acquired law was not affected by the size of the observed aperture.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466