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龍圖騰網恭喜中國航空工業集團公司沈陽空氣動力研究所申請的專利用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置及測量方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119469650B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-18發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510051503.X，技術領域涉及：G01M9/02；該發明授權用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置及測量方法是由袁憶閔;衷洪杰;王猛;趙民;門冠男設計研發完成，并于2025-01-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置及測量方法在說明書摘要公布了：用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置及測量方法，屬于風洞試驗技術領域。為解決使用皮托管探針測量結果不穩定的問題，本發明包括皮托管探針、支座、直齒條、齒輪、步進電機、擋板、電機連接座；所述支座中間設置通孔用于放置皮托管探針，所述支座的通孔底部連接測壓管，所述支座頂部下表面固定連接直齒條，所述直齒條連接齒輪，所述齒輪通過電機連接座連接步進電機；所述電機連接座側面固定連接擋板，所述擋板上設置有螺絲孔。本發明能夠在成本較低的情況下快速掃描測量邊界層速度剖面，進而得出壁面摩擦阻力系數。本發明能夠用于大部分風洞試驗場景，無論對于平板還是機體表面曲面都能實現近壁測量，并且在高溫高壓高速情況下也不易損壞。

本發明授權用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置及測量方法在權利要求書中公布了：1.一種用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置的測量方法，依托于一種用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置實現，包括皮托管探針1、支座2、直齒條4、齒輪5、步進電機6、擋板7、電機連接座8；所述支座2中間設置通孔用于放置皮托管探針1，所述支座2的通孔底部連接測壓管3，所述支座2頂部下表面固定連接直齒條4，所述直齒條4連接齒輪5，所述齒輪5通過電機連接座8連接步進電機6；所述電機連接座8側面固定連接擋板7，所述擋板7上設置有螺絲孔9；所述用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置通過擋板7上的螺絲孔9安裝在風洞試驗模型表面測量點；其特征在于，包括如下步驟：S1.在風洞試驗前，將用于風洞試驗模型表面摩阻動態測量的裝置安裝于風洞試驗模型表面測量點，皮托管探針初始位置緊靠壁面測量總壓數據，風洞試驗模型表面設置靜壓點用于采集靜壓數據；S2.在風洞為無風狀態下，通過已知風洞的風速及特征長度估算邊界層厚度，設定皮托管探針的上升速度、上升高度及采集頻率，開啟步進電機及數據采集設備，確保皮托管探針正常工作，數據采集設備正常工作且測壓管無漏氣堵塞現象；S3.開啟風洞運行，等待風洞內流場穩定后同步開啟步進電機及數據采集設備，皮托管探針從初始位置開始上升，同時數據采集設備動態采集數據，皮托管探針上升至設定高度自動停止，10s后關閉數據采集設備及風洞，完成一個工況的數據采集；S4.完成一個工況后，調整皮托管探針下降至初始位置，進行下一個工況的數據采集；S5.將采集到的數據進行數據處理獲得邊界層速度剖面，計算風洞試驗模型表面的摩擦阻力系數；步驟S5將采集到的數據進行數據處理的具體實現方法包括如下步驟：S5.1.基于采集到的總壓數據與靜壓數據，計算平均動壓；S5.2.根據實際試驗條件，通過步驟S5.1得到的平均動壓計算來流速度，設置低速及高速條件下可壓縮效應忽略不計的條件下，計算表達式為： 其中，ΔP為平均動壓，U為來流速度，ρ為流體密度；S5.3.通過皮托管相關修正方法對步驟S5.2得到的來流速度進行修正，修正方法如下：首先基于Red100，進行黏性修正，表達式為： Red＝ρUdpv其中，Red為管雷諾數，dp為管外徑，v為流體的運動黏度；然后進行剪切修正，在測頭位置對流線偏移量進行補償，補償后對應新位置的速度值即為準確值，偏移量Δy的表達式為：Δy＝∈dp 其中，∈為無量綱偏移量，α為無量綱參數，y為法向高度；然后對于y2dp，應用近壁修正，表達式為： 其中，ΔU為速度增加量，d+為無量綱外徑，Uτ為壁面摩擦速度，v為流體的運動黏度；然后進行湍流修正，表達式為： 其中，Um為測量速度，u,為流向分量，U*為修正后的來流速度；S5.4.通過流體的運動黏度和測量的速度曲線得到的速度梯度計算壁面剪切應力，通過壁面剪切應力和流體密度計算得到壁面摩擦速度，再對修正后的來流速度曲線無量綱化，運用以下公式計算： 其中，Uτ為壁面摩擦速度，v為流體的運動黏度，τw為壁面剪切應力，ρ為流體密度，y為法向高度，δv為內尺度特征長度，y+為無量綱高度，u+為無量綱速度；由此得到y+-u+曲線，最后進行對數化即為邊界層速度剖面；S5.5.通過擬合邊界層速度剖面對數律以及如下公式計算得到風洞試驗模型表面的摩擦阻力系數，表達式為： 其中，κ為馮卡門常數，B為截距；采用適用范圍的速度分布公式降低不確定性，平板湍流邊界層摩擦定律的表達式為： 其中，Reθ為基于動量厚度的雷諾數，Cf為風洞試驗模型表面的摩擦阻力系數，L為特征常量。

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