(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210794361.2 (22)申请日 2022.07.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114880885 A (43)申请公布日 2022.08.09 (73)专利权人 中国空气动力研究与发展中心高 速空气动力研究所 地址 621000 四川省绵阳市涪城区二环路 南段6号 (72)发明人 刘光远　李强　吴继飞　李为群　 李国帅　刘大伟　王元靖　陈昇展　 彭鑫　姚丹　 (74)专利代理 机构 绵阳山之南专利代理事务所 (普通合伙) 5128 8 专利代理师 沈强 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 CN 107391858 A,2017.1 1.24 CN 113742845 A,2021.12.0 3 US 2008008225 A1,20 08.01.10 CN 105716826 A,2016.0 6.29 董锐 等.大 型冷却塔风洞试验研究与结构 分析. 《哈尔滨工业大 学学报》 .2012,第4 4卷(第6 期), 李海燕.高超 声速高温气体流场的数值模 拟. 《中国博士学位 论文全文数据库 (工程科技 Ⅱ辑)》 .2007,(第6期), Wei-Cheng Wang 等.The ef fects of unsteady w ind on the performances of a newly devel oped cros s-axis w ind turbi ne: A wind tunnel study. 《Renewable Energy》 .2018,第131卷64 4-659. 王艳阳 等.温度分布不均匀的天平阻力元 零点温度效应补偿与修 正技术研究. 《航空科 学 技术》 .2020,第31卷(第12期),26 -32. 审查员 赵鼎新 (54)发明名称 一种风洞试验数据的温度效应评估与修正 方法 (57)摘要 本发明公开了一种风洞试验数据的温度效 应评估与修正方法， 目的在于解决风洞低温运行 时模型热胀冷缩效应影 响修正问题。 对于低温运 行风洞而言， 为提高试验雷诺数， 温度运行下限 极低， 同时为评估雷诺数影响， 采用不同温度运 行， 使得热胀冷缩效应对模型尺度的影 响不能忽 略， 需要开展低温风洞试验数据修正研究。 本发 明采用恢复温度计算模型特征尺 寸的变化， 不需 要测量模型表 面温度， 不仅避免了温度传感器安 装布设难题， 而且能够有效拓宽该方法的适用范 围。 同时， 本发明仅通过三个参数即可快速评估 温度效应影响， 以及对试验数据的实时修正， 工程实用性好， 能够满足风洞试验数据质量要求， 为未来先进风洞设备运行和试验数据质量提升 提供了依据。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114880885 B 2022.09.23 CN 114880885 B 1.一种风洞试验数据的温度效应评估与修 正方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： （1） 针对待测模型， 开展待测模型材料热膨胀系数检测试验， 得到热膨胀系数随温度的 变化曲线：             公式1； 式中， 为热膨胀系数， 单位 为1/K，T为材料温度， 单位 为K； （2） 根据风洞试验条件计算模型绕流恢复温度； 其中， 温度恢复系数根据试验介质的普朗特 数计算， 计算公式如下：       公式2； 公式2中， 为模型绕流恢复温度， 为风洞运行总温， 为风洞运行马赫 数， 为温度恢复系数， Pr为普朗特 数； 对于普朗特 数Pr接近于1的气体， 层流时 ， 湍流时 ； （3） 根据模型绕流恢复温度 和热膨胀系数 随温度的变化曲线， 得到当前试验 条件下的热膨胀系数， 计算公式如下：       公式3； 公式3中， 为热膨胀系数； （4） 根据热膨胀系数 以及测定基准温度 ， 计算得到热效应修正因子， 计算 公式如下：        公式4； 公式4中， 为热效应修正因子， 为针对待测模型的热膨胀系数检测基准温 度； 利用热效应修正因子 计算得到模型真实的参考长度 、 模型真实的参考 面积 ， 并对试验结果进行更新， 获得真实条件下的压力系数、 气动力系数、 气动力矩 系数， 计算公式如下：       公式5； 公式5中， 为模型名义参考长度， 为名义参考面积， 为模型真实的参考 长度， 为模型真实的参考面积； C为压力系数或气动力系数， 为气动力矩系数， Cc为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114880885 B 2真实条件下的压力系数或真实条件下的气动力系数， 为真实条件下的气动力矩系数。 2.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述步 骤 （1） 中， 获得包 含风洞试验温度范围的热膨胀系数随温度的变化曲线。 3.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述步 骤 （1） 中， 开展待测模 型材料热膨胀系数检测试验时， 假定模型材料均匀， 热效应各向 同性， 只进行线热膨胀系数检测。 4.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述普 朗特数Pr为温度边界层和流动边界层 对比关系的表征； Pr大于1时， 速度边界层大于热边界 层；Pr小于1时， 速度边界层小于热边界层。 5.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 当风洞 的运行介质为空气或氮气时， 采用全湍流 边界层估算温度恢复系数。 6.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述模 型绕流恢复温度 是指气流在绝热的固体表面上被滞止 到零速度时的温度。 7.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 测定的 风洞运行总温、 风洞运行马赫数为实时测量数据。 8.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述风 洞运行总温 为风洞运行时， 管道 内气流等熵滞止为零时的温度； 假定风洞的稳定 段内速度为 零， 在稳定段内测量。 9.根据权利要求1所述风洞试验数据的温度效应评估与修正方法， 其特征在于， 所述步 骤 （4） 中， 热膨胀系数检测基准温度 为实验室 常温293.15K。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114880885 B 3