本书系统地介绍了当前风洞建设与运行中所涉及的最新测量控制技术及设备系统。本书有10章,传感器技术介绍了风洞中应用的各种传感器,包括压力传感器、加速度传感器等;天平技术介绍了应变天平技术、压电天平技术、天平校准技术;非接触测量技术介绍了粒子图像测速技术、压敏漆测压技术、CCD图像测角技术等;风洞测量技术介绍了风洞数据采集系统、动态数据采集技术、数据库技术、风洞流场校测技术、风洞电机在线监测技术和故障诊断;网络和通信总线技术介绍了风洞局域网、无线传感器网络、云计算处理技术及现场总线技术;风洞控制技术介绍了风洞动力系统、低速风洞控制系统、高速风洞控制系统、液压控制技术、多变量控制技术、风洞预测控制技术和风洞测量控制系统电磁兼容设计。
风洞是航空航天飞行器、高层建筑、地面交通工具等开展空气动力试验的重要设备,风洞测控技术在风洞试验中起着极其重要的作用。风洞测控技术包括计算机技术、电子技术、自动控制技术、自动测试技术、传感器及仪表技术、网络与通信技术、虚拟与仿真技术、数据库技术、校准技术等。随着科学技术进步,风洞测控技术也得到飞速发展,许多风洞测控系统都更新换代,装备当前□□上□先进设备和系统。为了让从事风洞测控技术人员了解和掌握□新测控技术,我们组织国内著名专家教授编写本书,它系统、全面地介绍当前风洞中□新测量控制技术、设备和系统。该书编写力求具有高的学术水平、技术水平和实用价值。
本书共10章,常规测量系统介绍了传感器技术、电子压力扫描阀技术、天平技术、数据采集技术;非接触测量技术介绍了光学流场显示与测量技术、CCD图像测量技术、粒子图像测速技术(PIV)、压敏漆测压技术;风洞测试技术还介绍了风洞在线监测及故障诊断技术、风洞流场校测技术、风洞测控系统电磁兼容性设计;风洞控制技术介绍了低速风洞控制系统、高速风洞控制系统、风洞液压控制系统、风洞流场参数多变量控制技术等。
参编人员都是长期从事测控技术的专家和学者,他们具有深厚的理论基础和丰富的实践经验。本书内容是作者系统、全面地总结几十年来理论和实践经验的成果。全书内容经过反复修改,力求观点正确,语言精练,内容实用,是一本供从事风洞测控技术领域人员阅读的专业书,也可供其他领域测控技术人员参考阅读。
参加本书编写人员有:□□章施洪昌、王帆、褚卫华;第2章宋巍巍、施洪昌、韩杰、汤更生、褚卫华、顾正华、朱博、邓晓曼、王文襄、王鸿雁、牛华伟、胡国风、王罗、吕治国、赵荣娟、许晓斌、罗印升、刘士钢、杨曼、张军、郭恩全、许海燕、杨珣、蒋铁登;第3章谢明伟、张龙、陈爽、易仕和、何霖、熊健、黄辉、祝汝松;第4章刘士钢、宋巍巍;第5章林志兴、宋旸、熊健;第6章韩杰、郭恩全、李刚、潘军;第7章张俊生、郭守春、杨孝松、张永双;第8章张永双、罗强、杜立强;第9章王帆、李树成、刘念、王鹏飞、徐剑英;□□0章周平、盖文、张双喜、褚卫华。
参加本书编写的单位有中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所、低速所、高速所、超高速所,国防科技大学,同济大学,湖南大学,河海大学,江苏理工学院,江苏东华测试公司,昆山双桥传感器测控技术研究所,四川托普测控公司,北戴河兰德科技公司,陕西海泰测试公司,中国工程物理研究院。在编写过程中得到了中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所领导和机关的支持和帮助。在此对参加编写的作者和支持帮助编写的同志表示衷心的感谢。由于本书涉及专业广,包含内容多,书中难免有错误和疏漏之处,诚请读者予以指正。
□□章 绪论
1.1 风洞测量技术
1.1.1 风洞测量系统概念和特点
1.1.2 风洞试验测量参数与指标要求
1.1.3 风洞测量系统设计
1.2 风洞控制技术
1.2.1 低速风洞控制技术
1.2.2 高速风洞控制技术
1.2.3 风洞控制理论基础
第2章 风洞常规测量技术
2.1 概述
2.2 风洞参数测量方法
2.2.1 扫描阀测压
2.2.2 噪声测量
2.2.3 脉动压力测量
2.2.4 湍流度测量
2.2.5 低温露点测量
2.2.6 实时姿态角测量
2.2.7 极低风速测量
2.3 风洞天平
2.3.1 应变天平
2.3.2 压电天平
2.3.3 天平校准系统
2.4 风洞数据采集系统
2.4.1 风洞常规数据采集系统要求
2.4.2 风洞常用数据放大器
2.4.3 风洞常用数据采集系统
2.4.4 风洞数据库管理系统
第3章 非接触测量技术
3.1 概述
3.2 图像测量在风洞中的应用
3.2.1 风洞中常用的图像测量技术
3.2.2 单目视觉模型姿态测量
3.2.3 图像测试技术在国外风洞中的应用
3.3 粒子图像测速技术
3.3.1 PIV原理及组成
3.3.2 PIV典型应用
3.3.3 PIV技术发展
3.4 压敏漆测压技术
3.4.1 压敏漆测量原理
3.4.2 压敏漆测量系统
3.4.3 压敏漆数据处理
3.4.4 压敏漆技术应用
第4章 风洞在线监测故障诊断技术
4.1 概述
4.2 连续式跨声速风洞在线监测技术
4.2.1 系统组成及总体框架
4.2.2 监测点布置及传感器选型
4.2.3 数据采集分析处理系统
4.3 低速风洞的风机在线监测故障诊断技术
4.3.1 风洞风机常见故障类型及产生原因
4.3.2 风机在线监测与故障分析系统组成
4.3.3 风机的监测信号的选取及分析
4.3.4 风机在线监测与故障分析系统安装调试
第5章 风洞流场校测技术
5.1 概述
5.1.1 术语、符号和定义
5.1.2 流场品质要求
5.2 低速风洞流场校测
5.2.1 校测内容
5.2.2 校测仪器
……
第6章 风洞电磁兼容仿真与设计
第7章 低速风洞控制系统
第8章 高速风洞控制系统
第9章 风洞液压控制系统
□□0章 风洞多变量控制系统