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摘要：本发明属于风洞温度控制技术领域，公开了低温风洞温度场均匀性优化方法及系统。本发明在风洞下游采集截面温度数据，以此作为反馈改变上游液氮喷射排架上喷嘴的启闭分布，通过获取液氮流量场分布和温度场分布，计算得到风洞流场从液氮喷射排架传播到总温排架所发生的旋转角度。通过该旋转角度找到下游截面温度偏移较大的区域，寻找其在液氮喷射排架上相关联的喷嘴，并改变这些喷嘴的启闭状态，从而使温度偏移较大的区域均向温度中值靠拢，减小截面上的温度分布差异。该实施方式可以迭代优化低温风洞的温度场均匀性，进而提高风洞流场品质，改善风洞吹风试验数据质量。

主权项：1.低温风洞温度场均匀性优化方法，其特征在于，包含以下步骤：采集液氮流量场和温度场数据，流量场数据包含液氮喷射排架中每个液氮喷嘴的启闭状态、流量值和位置，温度场数据包含总温排架中每个温度传感器的温度值和位置；将液氮流量场数据和温度场数据转换到同一尺度坐标系下，选取一些固定点，通过插值的方法求取这些点对应的温度和流量，将这些固定点的流量和温度分别按照固定点坐标排列，分别得到液氮流量场矩阵和温度场矩阵；固定液氮流量场矩阵和温度场矩阵中任一矩阵不动，从0°至359°依次旋转另一矩阵，在每一个旋转角度下计算两个矩阵的均方根误差，误差最小的角度即为风洞流场旋转角度；计算每个温度传感器的温度值与温度场数据中平均温度的偏差，偏差绝对值大于第一阈值的温度传感器为需要优化的温度传感器；采用以下公式根据风洞流场旋转角度计算出需要优化的温度传感器在液氮喷射排架中的位置： ； ； ；其中，θ为需要优化的温度传感器在总温排架坐标系对应的极坐标下的角度值，xm、ym分别为需要优化的温度传感器在总温排架中的X轴、Y轴坐标值，R1为液氮喷射排架坐标系所在风洞截面半径，R2为总温排架坐标系所在风洞截面半径，α为风洞流场旋转角度，xg、yg分别为需要优化的温度传感器在液氮喷射排架中的X轴、Y轴坐标值；若需要优化的温度传感器与温度场数据中平均温度偏差较大，则通过调整大流量喷嘴的启闭状态来改善温度场，若偏差较小，则通过调整中流量喷嘴的启闭状态来来改善温度场；若需要优化的温度传感器温度高于平均温度，则打开该温度传感器在液氮喷射排架坐标系下对应的最相近的喷嘴，同时关闭该喷嘴中心对称位置的喷嘴；反之，若需要优化的温度传感器温度低于平均温度，则关闭该温度传感器在液氮喷射排架坐标系下对应的最相近的喷嘴，同时打开该喷嘴中心对称位置的喷嘴。

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百度查询： 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 低温风洞温度场均匀性优化方法及系统