[发明专利]基于压力敏感漆测量激波增强超声速气膜流体混合的方法

权利要求书

1.一种基于压力敏感漆测量激波增强超声速气膜流体混合的方法，其特征在于包括以下内容：

A)在有激波和无激波的情况下，冷却气体和主流气体都采用空气，采用压力敏感漆技术测量待测试高温部件的受保护壁面氧分压的分布，经过对比和分析得到由于激波作用时所述待测试高温部件的受保护壁面本身压力升高造成氧分压升高的量；

B)在有激波和无激波的情况下，冷却气体采用氮气，主流气体采用空气，采用压力敏感漆技术测量所述待测试高温部件的受保护壁面氧分压的分布，经过对比和分析得到由于激波作用时所述待测试高温部件的受保护壁面由于流体压力本身变化以及流体混合增强双重作用造成氧分压升高的量；

C)将所述步骤B)得到的氧分压升高的量去掉所述步骤A)获得的氧分压升高的量，得到在激波作用下，主流气体和冷却气体的掺混增强导致所述待测试高温部件的受保护壁面处氧气浓度升高从而引起氧分压升高的量。

2.如权利要求1所述的基于压力敏感漆测量激波增强超声速气膜流体混合的方法，其特征在于，通过一试验装置进行实验获得主流气体和冷却气体的掺混增强导致受保护壁面处氧气浓度升高从而引起氧分压升高的量，具体实验过程为：

1)试验装置包括待测试高温部件，待测试高温部件从上到下依次设置有主流通道和超声速气膜冷却流通道和受保护壁面，超声速气膜冷却流通道内设置有冷却流喷嘴，超声速气膜冷却流通道通过管路并联连接位于待测试高温部件外侧的空气气源和氮气气源，位于待测试高温部件的正上方固定设置有用于进行数据采集的相机；

2)将受保护壁面喷涂压力敏感漆；

3)分别开展两组对比实验：

①主流气体和冷却气体均为空气的实验：

a、在与受保护壁面相对的待测试高温部件的另一壁面安装激波发生器，打开空气气源，关闭氮气气源，空气经超声速气膜冷却流通道和喷嘴喷入主流通道内，对受保护壁面进行保护，此时相机拍摄激波作用下受保护壁面上压力敏感漆的实验数据；

b、拆卸掉激波发生器，打开空气气源，关闭氮气气源，空气经超声速气膜冷却流通道和喷嘴喷入主流通道内，对受保护壁面进行保护，此时通过相机拍摄无激波作用下受保护壁面上压力敏感漆的实验数据；

②主流气体为空气，冷却气体为氮气的实验：

a、在与受保护壁面相对的待测试高温部件的另一壁面安装激波发生器，关闭空气气源，打开氮气气源，氮气经超声速气膜冷却流通道和喷嘴喷入主流通道内，对受保护壁面进行保护，此时相机拍摄激波作用下受保护壁面上压力敏感漆的实验数据；

b、拆卸掉激波发生器，关闭空气气源，打开氮气气源，氮气经超声速气膜冷却流通道和喷嘴喷入主流通道内，对受保护壁面进行保护，此时相机拍摄无激波作用下受保护壁面上压力敏感漆的实验数据；

4)对步骤①得到的两组实验数据进行比对和分析，获得：激波作用下由于流体压力本身变化导致的氧气分压力变化的数据；以及对步骤②得到的两组实验数据进行比对和分析，获得：激波作用下由于流体压力本身变化以及流体混合增强双重作用下的氧气分压力变化的数据；

5)通过比对步骤4)得到的两组氧气分压力变化的数据，去掉由于流体压力本身变化导致的氧气分压力变化的影响后，得到由于主流气体和冷却气体的掺混增强导致受保护壁面处氧气分压力变化的数据。

3.如权利要求2所述的基于压力敏感漆测量激波增强超声速气膜流体混合的方法，其特征在于，所述实验数据为受保护壁面压力敏感漆的光强数据，实验前通过一组标定实验得到光强和压力值的关系曲线，从而得出受保护壁面处的氧气压力变化的数据。