旋臂與旋轉(zhuǎn)水曹氫氣泡流場結(jié)構(gòu)顯示和流體動力參數(shù)測量控制實(shí)驗(yàn)裝置研究.pdf

1、針對低速實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)與電磁流體流動控制實(shí)驗(yàn)的需要，本文采用基于DSP的測量控制平臺研制了圓柱等物體繞流流場結(jié)構(gòu)診斷及流體動力參數(shù)測量控制實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)裝置由旋臂與旋轉(zhuǎn)水槽高穩(wěn)定度流場形成裝置、電氣控制設(shè)備、流場結(jié)構(gòu)顯示裝置、流體動力參數(shù)測量系統(tǒng)和DSP測量控制平臺系統(tǒng)組成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，設(shè)計(jì)并研制了旋臂與旋轉(zhuǎn)水槽系統(tǒng)，利用DSP控制平臺系統(tǒng)輸出兩路脈沖周期可實(shí)時調(diào)整的方波信號，分別控制細(xì)鉑絲(直徑17微米)上的電壓和自體散射片光照明光源

2、，以控制產(chǎn)生微氫氣泡和照明流場相關(guān)區(qū)域，達(dá)到顯示流場結(jié)構(gòu)的目的，進(jìn)而診斷圓柱等物體繞流流場的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)；再通過DSP測量控制平臺系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換通道，采樣接收經(jīng)過濾波、整形與放大等信號處理后的阻力與升力傳感器的電壓信號，以獲得流體對置于流場中物體的阻力與升力等相關(guān)流體動力學(xué)參數(shù)。
　　 本文研制的旋臂與旋轉(zhuǎn)水槽氫氣泡流場結(jié)構(gòu)顯示和流體動力參數(shù)測量控制實(shí)驗(yàn)裝置，采用TMS320F2812(DSP芯片)測量控制平臺系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)流場結(jié)構(gòu)診

3、斷及流體動力學(xué)參數(shù)測量控制的功能，能分別在歐拉坐標(biāo)系和拉格朗日坐標(biāo)系下進(jìn)行流體力學(xué)與流動控制實(shí)驗(yàn)研究工作。本文采用DSP測量控制平臺系統(tǒng)的通用I/O口輸出1Hz～255Hz頻率可調(diào)控的方波信號，通過固體開關(guān)輸出數(shù)值大小可調(diào)控的電壓，以控制鉑絲產(chǎn)生氫氣泡的強(qiáng)度與時間線的周期間隔，以及自體散射片光照明光源的強(qiáng)度；使用A/D模塊對來自傳感器的升力、阻力信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，本文采用軟件控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的周期為0.1秒，采樣長度可在1～2000范圍內(nèi)實(shí)