低速風(fēng)洞翼型測壓實驗系統(tǒng)開發(fā)
本文選題:虛擬儀器 + 翼型測壓實驗 ; 參考:《中國民航大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:翼型測壓實驗是應(yīng)用于教學(xué)和科研工作的最重要的空氣動力學(xué)重要實驗之一。翼型測壓實驗的重點是能夠有一套準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展,研制一款基于相關(guān)硬件和虛擬儀器技術(shù)軟件的翼型測壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為可能。本文利用Labview等軟件,從基本原理、需求分析、實驗過程、硬件采購、編制平臺等多方面出發(fā),進(jìn)行了滿足翼型測壓實驗需求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)。文章首先從空氣動力學(xué)和數(shù)據(jù)采集等方面的基本理論開始著手,介紹了系統(tǒng)開發(fā)所需要的基礎(chǔ)知識,選出翼型的型號和尺寸。然后按照翼型實驗的自然流程,通過二維數(shù)值仿真取到了表面的壓力數(shù)據(jù),為真實實驗提供指導(dǎo),接著以仿真數(shù)據(jù)為依據(jù)利用螢火蟲算法和非均勻有理B樣條擬合辦法進(jìn)行了測壓孔的優(yōu)化布置。與其他智能算法相比,螢火蟲算法適應(yīng)性明顯高于其他智能算法,在控制頂點較少(n=4)時仍能只需10次迭代收斂,其他智能算法無法做到;螢火蟲算法比傳統(tǒng)方法在相同控制點數(shù)下,精度比傳統(tǒng)方法高20%。研究過程中還解決了了可行域為高維單純形時智能算法的初始化問題,接著通過計算確定翼型模型材料,并選擇了相關(guān)的壓力變送器和數(shù)據(jù)采集卡,最后使用Labview編制了數(shù)據(jù)采集平臺系統(tǒng),實現(xiàn)了了操作、采集、保存等系統(tǒng)功能。經(jīng)過研發(fā),一款基于虛擬儀器技術(shù)的翼型測壓系統(tǒng)被研制出來,該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、實用性、可擴(kuò)展性均符合要求,對中小型低速風(fēng)洞具有實用和可推廣價值。
[Abstract]:Airfoil pressure measurement is one of the most important aerodynamics experiments used in teaching and scientific research. The key point of airfoil pressure measurement experiment is to have a set of accurate and reliable data acquisition system. With the development of virtual instrument technology, it is possible to develop a data acquisition system for airfoil pressure measurement based on related hardware and virtual instrument technology software. In this paper, a data acquisition system for airfoil pressure measurement is developed based on Labview software, including basic principle, requirement analysis, experimental process, hardware purchase, programming platform and so on. This paper begins with the basic theories of aerodynamics and data acquisition, introduces the basic knowledge needed for the development of the system, and selects the model and size of the airfoil. Then according to the natural flow of airfoil experiment, the surface pressure data are obtained by two-dimensional numerical simulation, which provides guidance for the real experiment. Then, based on the simulation data, the optimal layout of the pressure hole is carried out by using the firefly algorithm and the non-uniform rational B-spline fitting method. Compared with other intelligent algorithms, the adaptability of firefly algorithm is obviously higher than that of other intelligent algorithms. It can only need 10 iterations to converge when the control vertices are less than 4), but other intelligent algorithms can not. The accuracy of the firefly algorithm is 20% higher than that of the traditional method under the same control points. In the course of the research, the initialization problem of intelligent algorithm when the feasible region is high dimensional simplex is solved, and then the airfoil model material is determined by calculation, and the relevant pressure transmitter and data acquisition card are selected. Finally, the system of data acquisition platform is programmed with Labview, and the system functions such as operation, collection and preservation are realized. Through the research and development, a pressure measuring system for airfoil based on virtual instrument technology has been developed. The system is economical, practical and extensible. It has practical and popularized value for medium and small low speed wind tunnel.
【學(xué)位授予單位】:中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:V211.74
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6 代q,
本文編號:1901345
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