[发明专利]高速风洞自由来流质量流量和总温脉动不确定度评估方法

权利要求书

1.高速风洞自由来流质量流量和总温脉动不确定度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10.安装热线探针；

将一维热线探针安装在支杆上，利用夹持机构夹持好，安装在高速风洞中部支架上；

S20.连接热线风速仪；

开启恒温式热线风速仪，连接数据采集卡，设定热线风速仪采样频率及采样时间；

S30.第一次高速风洞测量试验；

设定热线风速仪过热比，开启高速风洞，设定运行马赫数，记录高速风洞自由来流总温，同步记录热线风速仪输出电压，并计算热线风速仪第一次输出电压脉动；

S40.第二次高速风洞测量试验；

保持高速风洞运行参数不变，改变热线风速仪过热比，记录热线风速仪输出电压，并计算热线风速仪第二次输出电压脉动；

S50.计算质量流量脉动和总温脉动；

热线风速仪输出电压脉动、质量流量脉动、总温脉动之间的关系如下：

，

上式中，G为总温脉动灵敏度系数，其表达式如下：

，

上式中，为参考电阻温度系数、为参考电阻值、为温度恢复系数、为冷态电阻值、为校准系数，上述五个参数在高速风洞自由来流总温不变的情况下均为定值，S30和S40获得的数据构成热线风速仪输出电压脉动、质量流量脉动、总温脉动之间的方程组如下：

；

上述方程组中，为热线风速仪过热比对应的总温脉动灵敏度系数，为热线风速仪过热比对应的总温脉动灵敏度系数，求解上述方程组得到高速风洞自由来流质量流量脉动、总温脉动的表达式如下：

；

S60.计算质量流量脉动不确定度和总温脉动不确定度；

；

上式中，为的不确定度，为的不确定度，为的不确定度，为的不确定度；

各单项不确定度的计算方法如下：

S61.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

根据S50中G的表达式，的计算方法如下：

，

式中，为总温的不确定度，等于高速风洞总温传感器测量精度，为过热比时的不确定度，由恒温热线风速仪仪器参数给出，对应的系数和对应的系数计算方法如下：

；

对应的系数计算方法如下：

；

S62.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

根据S50中G的表达式，的计算方法如下：

，

式中，为总温的不确定度，等于高速风洞总温传感器测量精度，为过热比时的不确定度，由恒温热线风速仪仪器参数给出，对应的系数和对应的系数计算方法如下：

；

对应的系数计算方法如下：

；

S63.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

由恒温热线风速仪输出电压参数给出，对应系数的计算方法如下：

；

S64.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

由恒温热线风速仪输出电压参数给出，对应系数的计算方法如下：

；

S65.及其在总温脉动不确定度中对应系数的计算方法；

计算方法在S61中已给出，对应系数的计算方法如下：

；

S66.及其在总温脉动不确定度中对应系数的计算方法；

计算方法在S62中已给出，对应系数的计算方法如下：

；

S67.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

由恒温热线风速仪输出电压参数给出，对应系数的计算方法如下：

；

S68.及其在质量流量脉动不确定度中对应系数的计算方法；

由恒温热线风速仪输出电压参数给出，对应系数的计算方法如下：

。