实验流体力学最新期刊目录
三维数字图像相关在旋转物体变形测量中的应用————作者：任少洁;黄湛;王宏伟;李晓辉;康国剑;于靖波;
摘要：旋转部件在诸多领域如交通运输、风能发电起着重要作用，三维数字图像相关方法（Three–Dimensional Digital Image Correlation, 3D–DIC）作为一种非接触光学测量手段，可获得旋转部件运转过程的全场位移、变形及振动信息，进而为故障诊断、健康监测以及气动结构优化设计提供重要的数据支撑。对近年来3D–DIC技术的发展与应用进行了全面的综述。首先介绍了3D–DIC技术...
实验数据驱动的分离流动深度神经网络建模与预测————作者：潘家腾;马兴宇;刘一宏;姜楠;
摘要：本文使用单丝热线风速仪测量了展向排列的旋涡发生器在控制平面后台阶下游分离剪切层流动中的三维空间的速度信息。采用实验数据驱动的深度神经网络方法建立旋涡发生器对后台阶下游流动分离控制效果的非线性动力学模型。该模型以旋涡发生器的高度、排列间距及分离剪切层流场位置作为输入参数，以流场平均速度与湍流脉动强度分布为输出，以热线测量数据为训练集进行模型迭代训练。通过对比模型预测与实验测量结果，模型在流向各位置的...
电弧加热器运行参数预测的比例追踪法————作者：杨斌;黄伟;李泽禹;赵顺洪;
摘要：目前基于试验人员经验的方法调试电弧加热器运行参数，调试车次多，效率低。基于能量守恒方程、电压经验公式、音速焓公式、驻点焓公式提出了一种预测电弧加热器运行参数的工程算法——比例追踪法。试验数据回测表明，模拟的焓值与基准焓值比例、气流量与基准气流量比例平均在1.5范围内时，预测的电流、电压、气流量偏差在10%左右，并适用于不同的加热器内径、长度及模型类型。真实的试验状态调试表明，使用该方法迭代2次后，...
合成射流参数对湍流边界层的影响————作者：苏靖博;张津浩;姜楠;
摘要：发卡涡等相干结构的运动是导致湍流边界层内复杂流动状态的主要因素，对其发展演化规律的研究有助于理解并控制湍流。本文使用高时间分辨率粒子图像测速技术，研究合成射流参数对湍流边界层的影响。通过对比分析多种控制参数下壁面的平均速度与湍流度，发现合成射流导致边界层内速度亏损。计算涡量场并采用相位平均的方法进一步分析发现，合成射流在喷口下游周期性地产生涡结构，并且涡强与涡结构发展高度与输入电压呈正相关，与激励...
冰脊间流场特性的PIV实验研究————作者：郝鹏飞;王爽;卢鹏;李志军;
摘要：冰脊间流场结构的变化会影响极地海冰-海洋界面的动量交换，从而改变海冰运动及其演变规律。为弥补现场观测数据缺失并阐明冰脊间的流场特征，采用粒子图像测速技术开展实验室物理模拟实验，改变冰脊模型参数无量纲间距L(7.5～30)、相对运动速度V (0.1～0.3 m/s)、冰脊入水深度H (0.04～0.12 m)和冰脊模型的底角角度α (30°～90°)，对冰脊间冰下流场结构进行了精细测量，并着重分析了...
外流条件对楔形无源流体推力矢量喷管矢量控制特性影响研究————作者：邓帅;顾蕴松;黄卿釤;杨子涵;
摘要：流体推力矢量技术在提升飞行器机动性、敏捷性和隐身性等方面具有重要应用前景。当前，针对无源流体推力矢量喷管的研究多为在无外流环境下开展，对外流速度和飞行姿态的改变对喷管射流偏转和推力矢量控制特性的影响规律尚不清楚。本文设计了以电动涵道风扇为内流动力源的楔形无源流体推力矢量喷管风洞试验模型，针对不同内外流条件下喷管的力矢量角控制特性和典型工况下的内外流速度场分布进行了风洞试验研究。研究结果表明：射流速...
基于增材制造的风洞应变天平技术研究————作者：闫万方;蒋坤;魏忠武;张江;
摘要：针对传统减材加工技术无法满足复杂结构天平研制需求的问题，开展基于金属增材制造的风洞应变天平技术研究，并研制了一台复杂结构杆式六分量应变天平。采用激光选区熔化（SLM）技术和马氏体时效钢MS1粉末材料成型，并建立了最优成型工艺参数和热处理方法；通过对天平关键局部结构的打印方案分析、优化，最终形成六分量杆式天平的打印方案并完成试制、电气化、地面校准和风洞标模试验。结果表明，天平各分量输出线性度较高，回...
基于MBSE的风洞数字化研制模式构建及实现————作者：闫喜强;李宁波;符澄;盖文;汪询;
摘要：现代数字化技术正在引发航空航天领域发展模式的巨大变革，风洞作为飞行器的摇篮，其研制必须深刻把握数字化发展新趋势，积极主动适应基于模型的系统工程（MBSE）的数字化研制模式，着力推动风洞设计、建设及运维的数字化转型。本文介绍了国内外相关行业基于MBSE的研制情况及应用效果，对当前风洞的数字化研制现状进行了对比分析，指出了现有研制模式的不足，在此基础上构建了基于MBSE的风洞数字化研制模式，并详细介绍...
高压气体驱动轻气炮毫秒级快开阀的设计与应用————作者：邹胜宇;焦德志;龙仁荣;兰胜威;
摘要：快开阀是暂冲式风洞中常见的重要部件，其性能优劣直接影响风洞的性能指标。作为弹道靶超高速发射器之一的高压气体驱动轻气炮，是一种以单级或多级高压气体为驱动能源的超高速模型加载设备。高压气体驱动轻气炮的快开阀是一个锥形阀门，控制着气室内高压气体快速释放，要求实现毫秒级开启。本文研究了应用于高压气体驱动轻气炮的快开阀的设计技术，首先通过对快开阀的内弹道流场进行CFD仿真，分析阀体结构和阀门开启度对气炮内流...
基于压力脉动的湍流度预估方法实验研究————作者：尚梦雨;张科;雷蒋;熊燕;马也;李范;王晖;
摘要：准确获取燃烧室出口的湍流度，对于控制高压涡轮表面热负荷、降低叶片热腐蚀至关重要。通过在叶栅风洞实验段进口添加湍流栅格，模拟5%～13%的湍流环境，利用热线风速仪和麦克风分别获取风洞内主流脉动速度和下壁面脉动压力，采用线性随机预估的方法构建相关函数，并在常温条件下利用脉动压力实现对脉动速度和湍流度的预估。结果表明：在叶栅风洞中，脉动压力与脉动速度的相关性低于凹坑、台阶等特殊结构；相比于孔板栅格，圆孔...
基于多目立体视觉的船行波自由表面测量方法研究————作者：韩雨坤;潘翀;刘伟;王文涛;
摘要：船舶在水中航行时会在船体周围产生复杂的波浪结构，这些波浪的形态直接影响船舶的兴波阻力，因此是船体性能优化和型线设计时需要重点考虑的物理参量。传统测量方法（如接触式浪高仪和其他单点测量设备）虽然能够提供波高数据，但受限于测量点位少、空间分辨率低及对波面形状的干扰，难以满足复杂波系的全场测量需求。为此，本文提出了一种基于多目立体视觉的非接触式船行波自由表面测量方法。该方法结合激光投射技术和多目相机系统...
直升机着舰气动特性实验测控系统设计————作者：车兵辉;赵光银;史喆羽;章贵川;彭先敏;
摘要：舰船在海面上航行时会发生空间六自由度运动，对直升机着舰气动特性和操控性能都会产生不利影响。为研究机舰耦合流场中直升机着舰气动特性，自主设计模拟机舰耦合特性风洞实验测控系统。该系统能实现舰船六自由度运动模拟、直升机模型载荷和转速监测采集、舰船姿态与直升机载荷同步采集。通过实验，得到不同工况下直升机模型载荷和舰船姿态数据，当舰船俯仰振荡时，由于桨盘与舰船甲板之间的距离周期性变化以及地面效应的影响，旋翼...
面向空间受限燃烧场碳烟浓度测量的双色-沙姆激光诱导炽光技术研究————作者：颜思杰;丁鹏基;王林森;李杰;许振宇;陈爽;
摘要：瞄准航空发动机燃烧室出口等复杂、空间受限环境燃烧流场碳烟浓度分布测量需求，本文开发了双色-沙姆激光诱导炽光（Two-Color-Scheimpflug Laser-Induced Incandescence, 2C-Scheimpflug LII）技术以及相关测量系统，通过倾斜焦面拍摄方式获取碳烟体积分数分布图像。首先在Mckenna、Gülder、Santoro三种典型乙烯/空气火焰的特定工况下...
液滴结冰过程动态温度测量与冰水界面可视化研究————作者：陈景祥;郭开开;徐兵兵;
摘要：超疏水表面液滴结冰特性是表面被动防疏冰技术的重要研究内容，液滴在不同超疏水表面结冰过程中物理参数的动态变化规律是表征超疏表面水防疏冰性能的重要因素。基于双色平面激光诱导荧光测温原理，提出了一种适用于微小液滴在超疏水表面冻结过程中的温度和冰-水相界面的动态可视化测量方法，获得了结冰过程中液相温度的变化规律。同时，基于像素的温度梯度分析，获得了不同时刻下液滴结冰过程中的冰-水相界面变化规律、液滴截面和...
6°攻角高超声速尖锥粗糙表面的不稳定性实验研究————作者：朱畅;徐国亮;张成键;杨逸帆;吴杰;
摘要：横流不稳定性是高超声速飞行器真实飞行过程中边界层转捩的主导扰动模态之一，目前对横流不稳定性导致的高超声速边界层失稳机制认识不足。本文基于6°攻角高超声速尖锥模型，分别采用高频压力脉动传感器、红外热成像仪、热线风速仪等开展了粗糙模型表面的不稳定性实验研究，获得了不同方位角下模型表面不稳定波沿流向和周向的演变规律及低频不稳定波模态在空间上的发展特征，明确了低频不稳定波为行进横流不稳定波，推断高频扰动为...
基于PIV/PTV的直升机旋翼“沙盲”现象风沙两相流测量————作者：王少飞;潘翀;张卫国;刘亚奎;齐中阳;
摘要：本文通过PIV/PTV测量技术对直升机旋翼近地悬停诱导的“沙盲”风沙两相流进行测量。通过Γ2涡心识别和模态分解精细刻画了尾流场中桨尖涡偏转、合并耗散的过程，并揭示了这一过程中不同区域主导模态的空间分布形态和频率特征。通过对颗粒运动过程的观察发现了颗粒受尾流场激励形成的波浪状团聚扩散结构。地表颗粒在x/R=2～3近地区域内被大量激励起动。通过与流场模态数据的相关分析表明在这一区域内颗粒的起动与桨尖涡...
弹性多孔介质材料表面冰粘附特性试验研究————作者：冯鑫;薛明;倪章松;吴定聪;
摘要：高效可靠的防除冰技术对航空运输和国民经济稳定安全发展具有重要的作用，探索新型防除冰技术具有较高的应用前景和科学价值。为探索弹性多孔介质材料和超声空化效应结合下的主被动复合式防除冰方法，本文以金属为基底的微/纳结构多孔材料为研究对象，通过试验研究重点揭示了其表面冰粘附特性，着重分析了其本征属性如基底材料、孔径大小、液体介质等对表面冰粘附强度的影响。试验结果表明，在内部未添加液体介质时，材料表面冰粘附...
顶部铰接-底部固定悬链线型柔性立管空间耦合振动特性实验研究————作者：朱红钧;刘文丽;高岳;张媺婧;刘洪;
摘要：海洋立管顶部常铰接于水面浮式设施下方，在波流激励下存在涡激振动响应，潜在疲劳失效风险。采用高速摄像非介入光学测试方法，对布置于循环水槽中的顶部铰接-底部固定、长径比为125的悬链线型柔性立管进行了涡激振动实验监测，发现立管平面内与平面外的振动阶数及频率均随约化速度的增加逐渐升高，平面外的最大均方根振幅在模态过渡时有明显起伏，而在平面内不明显，但主导频率在模态过渡时有明显的跃升。悬链线型柔性立管的涡...
SiC压阻式压力传感器欧姆接触制备工艺及性能研究————作者：杨健;许姣;赵晨曦;郝文昌;尹玉刚;张世名;
摘要：SiC压阻式压力传感器是解决飞行器表面高温脉动压力原位测量的重要测试工具，为了提高传感器性能、降低敏感芯片金属—半导体接触阻抗，本文对n型4H–SiC欧姆接触的制备工艺及性能进行了研究。采用离子注入工艺对SiC基片进行了磷（P）离子注入，根据蒙特卡洛模型，采用SRIM软件对注入工艺进行仿真设计，实现n型重掺杂。金属电极采用复合金属层Ta/Ni/Pt，通过超高温真空退火工艺对4H–SiC欧姆接触进行...
《实验流体力学》2023年度优秀论文
摘要：<正>综合专家审稿意见及网站（我刊官网及中国知网等）阅读量、下载量和引用量等因素，评选出“《实验流体力学》2023年度优秀论文”，特此表彰
