湍流边界层中的壁面摩擦阻力是湍流边界层研究中的重要参数。然而,由于其量级极小,一般只有10-3到10-4N,因而在实验中对其精确测量具有极大挑战。目前尚未有成熟的商用仪器能够直接测量如此小的壁面摩擦阻力。
本课题组所研发的超高灵敏度测力天平基于杠杆原理,作用于浮动平板上的壁面摩擦阻力经过机械放大后,使用高灵敏度力传感器进行采集,其最小可测的10-6N的壁面摩擦阻力。同时,对可能对其测量造成影响的误差来源进行了系统分析,并通过一系列措施杜绝了其对测量造成的影响。此外,由于该测量的壁面摩擦阻力极小,传统的砝码标定方法已不再适用。因此课题组提出了一种新的标定方法,即采用不同来流风速下,湍流边界层中的壁面剪切应力对测力天平进行标定,标定后的天平在湍流边界层中的测量结果与理论曲线能够完美地吻合。
应用领域:021.航空技术
成熟度:通过中试
技术创新类型:原始创新
期望技术合作方式:横向项目