【摘要】：隨著空氣動力學的迅速發(fā)展,飛行器和葉輪機械的流場結(jié)構(gòu)也越來越復雜,這對非定常流場的測量技術(shù)提出了更加苛刻的要求。尤其是在航空發(fā)動機內(nèi)部,表面壓力測量技術(shù)對葉片顫振的預測、葉型設計和旋轉(zhuǎn)失速先兆的捕捉等都有著重要的意義�；跉怏w放電的等離子體探針在上個世紀就已經(jīng)出現(xiàn),前人的研究表明等離子體探針具有高頻響和高靈敏度等優(yōu)點。本文則基于介質(zhì)阻擋放電原理設計等離子體壓力顯示膜片并嘗試將其應用于流場中固體表面壓力的測量。根據(jù)這一思路,作者搭建了等離子體實驗室,設計出了不同結(jié)構(gòu)的等離子體壓力顯示膜片,搭建了靜態(tài)標定和動態(tài)標定平臺。在實驗平臺上探究了不同因素對膜片性能的影響并測試了其動態(tài)頻響特性。主要開展了以下幾個方面的工作：1、介紹了等離子體壓力顯示膜片的測量原理,即介質(zhì)阻擋放電等離子體的亮度會隨著氣體壓力的變化而變化。然后為測量原理提供了理論基礎和實驗驗證。根據(jù)這一測量原理制定了測量的具體步驟和流程,并提出了初步的數(shù)據(jù)處理方法。2、提出了多種等離子體壓力顯示膜片的設計方案。3、搭建了靜態(tài)標定系統(tǒng)利用靜態(tài)標定系統(tǒng),通過實驗手段,研究了各種影響因素對等離子體壓力顯示膜片性能的影響,并進行了測量的誤差分析。以此為膜片的改進和優(yōu)化提供指導。4、將等離子體壓力顯示膜片用于平板表面壓力的定性測量,并與壓力掃描閥所測到的精確結(jié)果進行了對比分析。5、利用旋轉(zhuǎn)射流盤對等離子體壓力顯示膜片的動態(tài)頻響特征進行了實驗測試。使用光電倍增管對等離子體壓力顯示膜片亮度進行了采集,利用頻譜分析,證明其頻響至少可以達到1980 Hz。然后設計了在激波管中對其動態(tài)頻響進行進一步測試的實驗設計思路。在文章的最后,對等離子體壓力顯示膜片發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)進行了總結(jié)和展望。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(工程熱物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V231
【圖文】：

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本文編號：2751095