一种近壁面流速测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及流速的测量领域，特别是设及一种近壁面流速测量装置。
【背景技术】
[0002] 流场中物体近壁面区域流动情况的研究对空气动力学的发展十分重要。目前对近 壁面流速的测量方法主要有测压管测量、热线测速、热膜测速、LDV测量、PIV测量等，但前Ξ 种测量方式对边界层流动有干扰，对处理精度产生了不良的影响；后两种测量方式需要在 流场中加入高质量的示踪粒子，操作复杂，成本高。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于完善风桐实验测量技术，提供一种简便可靠、快速精确地 测量物体近壁面流速的装置。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种近壁面流速测量装置，其特征在于，所述 装置包括激光指示器、激光测距仪、加热源、高精度高速红外测溫装置、溫度传感器、湿度传 感器、控制电路模块、数据采集电路、PC机和受热片，所述受热片粘贴于待测壁面，所述激光 指示器、激光测距仪、加热源、高精度高速红外测溫装置、溫度传感器、湿度传感器、控制电 路模块、数据采集电路、PC机布置在风桐试验流场之外，所述激光指示器、激光测距仪、加热 源、高精度高速红外测溫装置的输入端与所述控制电路模块的输出端相连接，所述控制电 路模块的输入端与所述PC机的输出端相连接，所述溫度传感器、湿度传感器、激光测距仪、 高精度高速红外测溫装置的输出端与所述数据采集电路的输入端相连接，所述数据采集电 路的输出端与所述PC机的输入端相连接，所述PC机根据近壁面流速的计算公式W及所述数 据采集电路采集的数据计算出近壁面流速。
[0005] 可选地，所述加热源为红外定向强福射器或低功率激光加热器。
[0006] 可选地，所述受热片的表面尺寸大于加热光斑，所述受热片包括受热层、反射涂 层、绝热层、粘贴层。
[0007] 可选地，所述受热片为贴片或贴膜。
[000引可选地，所述受热层用于吸收加热源向其输入的能量并转化为自身内能;所述反 射涂层用于将透射过受热层的能量反射回受热层，使能量完全被受热层吸收;所述绝热层 用于隔绝所述受热层向物体传导热量;所述粘贴层用于使所述受热片牢固地粘贴于待测壁 面。
[0009]本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了 W下技术效果:本实用新型提 供的近壁面流速测量装置可W精确地测量流场中物体近壁面流动速度，为测量近壁面流速 提供了一种新方法，而且本实用新型提供的装置仅需在实验物体表面需要测量流速的位置 粘贴贴片或贴膜，使用简便灵活，对实验物体无损坏，无需布置管、线等，对近壁面处流动无 干扰，使实验结果更加准确。此外，实验只需消耗贴片或贴膜，设备能耗低，单次实验成本较 低。
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根据 运些附图获得其他的附图。
[0011] 图1为本实用新型一种近壁面流速测量装置的结构示意图；
[0012] 图2为本实用新型一种近壁面流速测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014] 本实用新型的目的是提供一种对边界层流动无干扰、操作简单、测量方便的近壁 面流速测量装置。
[001引为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016] 图1为本实用新型一种近壁面流速测量装置的结构示意图，如图1所示，本实用新 型提供的近壁面流速测量装置包括激光指示器8、激光测距仪5、加热源7、高精度高速红外 测溫装置6、溫度传感器3、湿度传感器4、控制电路模块11、数据采集电路9、PC机10和受热片 2,受热片2粘贴于待测壁面1，激光指示器8、激光测距仪5、加热源7、高精度高速红外测溫装 置6、溫度传感器3、湿度传感器4、控制电路模块11、数据采集电路9、PC机10布置在风桐试验 流场之外，激光指示器8、激光测距仪5、加热源7、高精度高速红外测溫装置6的输入端与所 述控制电路模块11的输出端相连接，所述控制电路模块11的输入端与所述PC机10的输出端 相连接，所述溫度传感器3、湿度传感器4、激光测距仪5、高精度高速红外测溫装置6的输出 端与所述数据采集电路9的输入端相连接，所述数据采集电路9的输出端与所述PC机10的输 入端相连接，所述PC机10根据近壁面流速的计算公式W及所述数据采集电路采集9的数据 计算出近壁面流速。
[0017] 加热源7为红外定向强福射器或低功率激光加热器，受热片2的表面尺寸大于加热 光斑，所述受热片2包括受热层、反射涂层、绝热层、粘贴层，所述受热片2为贴片或贴膜。
[0018] 所述贴片的表面尺寸应略大于加热光斑，从而保证红外定向强福射器或低功率激 光加热器在表面投射的光斑不超出贴片范围，W防止由于直接照射或反射而对实验物体或 其他实验器材和实验人员造成不利影响。
[0019] 所述贴膜为表面尺寸远大于加热光斑，使测量系统可测量其覆盖的物体壁面上任 意一点或多点的近壁面流速。
[0020] 贴片和贴膜的分层结构相同，至少包括但不限于W下四层：
[0021] 受热层，根据加热源的类型选择其材料和厚度，用于吸收加热源向其输入的能量 并转化为自身内能，溫度上升;反射涂层，将透射受热层的激光或红外福射反射回受热层， 使能量完全被受热层吸收;绝热层，隔绝受热层向物体的热传导;粘贴层，用于使贴片或贴 膜牢固地粘贴于物体表面。
[0022] 图2为本实用新型一种近壁面流速测量方法的流程图，如图2所示，本实用新型提 供的近壁面流速测量方法的步骤为：
[0023] 001:粘贴受热片，在待测壁面粘贴受热片；
[0024] 002:启动风桐，将风速稳定在实验风速；
[0025] 003:确定测量装置的位置，启动所述激光指示器，使所述加热源能够对准所述受 热片，W此位置作为测量装置的位置；
[0026] 004:测距，关闭所述激光指示器，开启所述激光测距仪测量所述待测壁面到所述 激光测距仪的距离；
[0027] 005:采