一種測量待測耙風(fēng)阻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及風(fēng)阻測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種測量待測祀風(fēng)阻的方法，所述測 量祀用于設(shè)置在具有流體的環(huán)境中。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，對測量祀結(jié)構(gòu)強度的要求很高，且還需要測量祀的直徑能夠盡可能 的小，從而不會影響流場。該樣，就需要將測量祀的直徑設(shè)計的既能夠滿足強度要求，有盡 量減少對流場的影響。
[0003] 目前，測量祀桿常設(shè)計成橫截面形狀為圓形。圓形截面的測量祀因為其構(gòu)造簡單， 易于加工等特點，廣泛應(yīng)用于地面試驗和臨時加裝的測試系統(tǒng)。評估此種測量祀風(fēng)阻時，通 常直接等同于圓柱繞流的流阻，采用查已有阻力系數(shù)圖表的方法計算。
[0004] 但典型圓柱繞流的阻力系數(shù)圖表可查的最大雷諾數(shù)為106,實際使用時雷諾數(shù)常 超出此范圍。而且據(jù)此校核的測量祀，試驗表明其強度偏弱，有時會有變形的情況出現(xiàn)。
[0005] 因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種測量待測祀風(fēng)阻的方法來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù) 的至少一個上述缺陷。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種測量待測祀風(fēng)阻的方法。所述測量祀用于設(shè)置 在具有流體的環(huán)境中，且所述測量祀上設(shè)置有多個凸起，所述測量祀風(fēng)阻的方法包括如下 步驟；步驟1 ;獲取待測祀位于具有流體的環(huán)境中的尺寸數(shù)據(jù)；步驟2 ;獲取凸起數(shù)量W及 每個所述凸起的尺寸數(shù)據(jù)；步驟3 ;獲取具有流體的環(huán)境中的流體數(shù)據(jù)；步驟4 ;根據(jù)上述 數(shù)據(jù)，通過雷諾數(shù)定義公式計算流體繞流過待測祀的雷諾數(shù)；步驟5 ;根據(jù)所述步驟4中的 雷諾數(shù)，通過阻力系數(shù)計算公式計算阻力系數(shù)；步驟6 ;根據(jù)上述數(shù)據(jù)，通過迎風(fēng)阻力公式 進(jìn)行計算，從而求得待測祀的迎風(fēng)阻力。
[000引優(yōu)選地，所述步驟5進(jìn)一步包括如下步驟：步驟51 ;預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件；步驟52 ;將 所述步驟4中的雷諾數(shù)與所述步驟51中的所述預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件進(jìn)行對比，從而將所述步驟 4中的雷諾數(shù)按照所述預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件進(jìn)行分類，將所述步驟4中的雷諾數(shù)分成第一組雷 諾數(shù)或第二組雷諾數(shù)；其中，根據(jù)所述第一組雷諾數(shù)，通過第一阻力系數(shù)公式進(jìn)行計算，從 而求得所述步驟5中的阻力系數(shù)；根據(jù)所述第二組雷諾數(shù)，通過第二阻力系數(shù)公式進(jìn)行計 算，從而求得所述步驟5中的阻力系數(shù)。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟1中的獲取待測祀位于所述具有流體的環(huán)境中的尺寸數(shù)據(jù)包 括：待測祀中置于流體環(huán)境中并受流體力作用的待測祀的長度W及待測祀的橫截面直徑。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟2中的凸起的尺寸數(shù)據(jù)包括所述凸起的直徑數(shù)據(jù)。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟3中的具有流體的環(huán)境中的流體數(shù)據(jù)包括；流體的密度、速度和 動力粘性系數(shù)數(shù)據(jù)。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟4中的算雷諾數(shù)通過下述公式進(jìn)行計算：
[001 引Re=pVD/y，其中，
[0014] P為流體的密度、V為流體的速度、y為動力粘性系數(shù)，D為待測祀的橫截面直徑； Re為流體繞流過待測祀的雷諾數(shù)。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟51中預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件為，將雷諾數(shù)按照所述雷諾數(shù)的數(shù)值大小 分成（lXl〇5《Re< 1X107)W及（10《Re<lXl〇5)之間兩種，其中，所述步驟4中的 雷諾數(shù)的數(shù)值在（1X105《Re< 1X10 7)之間的為第一組雷諾數(shù)，所述步驟4中的雷諾數(shù) 的數(shù)值在（10《Re< 1X105)之間的為第二組雷諾數(shù)值。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟52中的第一阻力系數(shù)公式為：
[0017] Cd= 0. 879-0. 36 .arctan[6. 0 .(Ig巧e) -5. 7)]
[001引所述步驟52中的第二阻力系數(shù)公式為：
[0019]
【主權(quán)項】
1. 一種測量待測耙風(fēng)阻的方法，所述測量耙用于設(shè)置在具有流體的環(huán)境中，且所述測 量耙上設(shè)置有多個凸起，其特征在于，所述測量耙風(fēng)阻的方法包括如下步驟： 步驟1 :獲取待測耙位于具有流體的環(huán)境中的尺寸數(shù)據(jù)； 步驟2 :獲取凸起數(shù)量以及每個所述凸起的尺寸數(shù)據(jù)； 步驟3 :獲取具有流體的環(huán)境中的流體數(shù)據(jù)； 步驟4 :根據(jù)上述數(shù)據(jù)，通過雷諾數(shù)定義公式計算流體繞流過待測耙的雷諾數(shù)； 步驟5 :根據(jù)所述步驟4中的雷諾數(shù)，通過阻力系數(shù)計算公式計算阻力系數(shù)； 步驟6 :根據(jù)上述數(shù)據(jù)，通過迎風(fēng)阻力公式進(jìn)行計算，從而求得待測耙的迎風(fēng)阻力。
2. 如權(quán)利要求1所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述步驟5進(jìn)一步包括如 下步驟： 步驟51 :預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件； 步驟52 :將所述步驟4中的雷諾數(shù)與所述步驟51中的所述預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件進(jìn)行對比， 從而將所述步驟4中的雷諾數(shù)按照所述預(yù)設(shè)雷諾數(shù)條件進(jìn)行分類，將所述步驟4中的雷諾 數(shù)分成第一組雷諾數(shù)或第二組雷諾數(shù)；其中， 根據(jù)所述第一組雷諾數(shù)，通過第一阻力系數(shù)公式進(jìn)行計算，從而求得所述步驟5中的 阻力系數(shù)； 根據(jù)所述第二組雷諾數(shù)，通過第二阻力系數(shù)公式進(jìn)行計算，從而求得所述步驟5中的 阻力系數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述步驟1中的獲取待測 耙位于所述具有流體的環(huán)境中的尺寸數(shù)據(jù)包括： 待測耙中置于流體環(huán)境中并受流體力作用的待測耙的長度以及待測耙的橫截面直徑。
4. 如權(quán)利要求3所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述步驟2中的凸起的尺 寸數(shù)據(jù)包括所述凸起的直徑數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述步驟3中的具有流體 的環(huán)境中的流體數(shù)據(jù)包括：流體的密度、速度和動力粘性系數(shù)數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于， 所述步驟4中的算雷諾數(shù)通過下述公式進(jìn)行計算： Re = P VD/μ，其中， P為流體的密度、V為流體的速度、μ為動力粘性系數(shù)，D為待測耙的橫截面直徑；Re 為流體繞流過待測耙的雷諾數(shù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述步驟51中預(yù)設(shè)雷諾 數(shù)條件為，將雷諾數(shù)按照所述雷諾數(shù)的數(shù)值大小分成（I X IO5S Re < I X 107)以及（10 < Re < IXlO5)之間兩種，其中，所述步驟4中的雷諾數(shù)的數(shù)值在（1X10% Re < IXlO7)之間 的為第一組雷諾數(shù)，所述步驟4中的雷諾數(shù)的數(shù)值在（10 < Re < IXlO5)之間的為第二組 雷諾數(shù)值。
8. 如權(quán)利要求7所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于， 所述步驟52中的第一阻力系數(shù)公式為： Cd= 0. 879-0. 36 · arctan [6. 0 · (lg (Re) -5. 7)] 所述步驟52中的第二阻力系數(shù)公式為：
Cd為阻力系數(shù)；Re為流體的環(huán)境中流體的雷諾數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的測量待測耙風(fēng)阻的方法，其特征在于，所述迎風(fēng)阻力公式為：
Fd為待測耙的迎風(fēng)阻力；P為流體的密度、V為流體的速度、D為待測耙的橫截面直徑； Cd為阻力系數(shù)；L為置于流體環(huán)境中并受流體力作用的待測耙的長度，d為凸起的直徑，η為 凸起的數(shù)量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量待測耙風(fēng)阻的方法。所述測量耙風(fēng)阻的方法包括如下步驟：步驟1：獲取待測耙位于具有流體的環(huán)境中的尺寸數(shù)據(jù)；步驟2：獲取凸起數(shù)量以及每個所述凸起的尺寸數(shù)據(jù)；步驟3：獲取具有流體的環(huán)境中的流體數(shù)據(jù)；步驟4：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，通過雷諾數(shù)定義公式計算流體繞流過待測耙的雷諾數(shù)；步驟5：根據(jù)所述步驟4中的雷諾數(shù)，通過阻力系數(shù)計算公式計算阻力系數(shù)；步驟6：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，通過迎風(fēng)阻力公式進(jìn)行計算，從而求得待測耙的迎風(fēng)阻力。采用這種方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不依賴阻力系數(shù)圖表獲取雷諾數(shù)，且在本發(fā)明中，不將待測耙等同成圓柱形，考慮待測耙的形狀，從而使得到的待測耙的迎風(fēng)阻力更精確。
【IPC分類】G01M9-06
【公開號】CN104880296
【申請?zhí)枴緾N201510349687
【發(fā)明人】吳宇, 鐘劍龍
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計研究所
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月23日