一种航空测试用高速水涡流测功器试验台的制作方法

本发明涉及一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，属于航空测试装备。

背景技术：

1、在先进航空发动机发展的过程中，测试技术提供了强有力的支持，整机试验的测试技术是先进航空发动机研制的关键技术之一。航空发动机整机试验的测量结果是衡量发动机整机性能的重要标准，同时，也为航空发动机设计的改进和验证提供了重要依据。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，从而解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，包括流体动力学装置，其用于产生高速水涡流，其设计包括可调节的喷嘴、叶片和导流结构，以实现不同流场特性的模拟；所述试验台上还包括有多个功能性传感器组；所述传感器组用于测量高速水涡流的速度、压力、温度、湍流特性、湍流强度分布参数；所述试验台通过控制系统实现精确控制；所述控制系统与数据处理单元连接，其采用人工智能技术和机器学习算法对大量测量数据进行实时分析、模式识别和特征提取。

3、进一步的，所述传感器组包括但不限于流速传感器阵列、压力阵列传感器、高速摄像机和声学传感器，用于全方位的流场特性测量。

4、进一步的，所述流体动力学装置采用可调节的喷口结构，旨在实现对高速水涡流强度和方向的精确调控；所述喷口采用可调节式设计，包括多个独立控制的喷嘴或孔道，每个喷口都可独立控制开启或关闭，以及调节喷口直径或形状；所述喷口配备有流量控制装置，可以根据试验需求调节水流量，实现不同强度水涡流的产生；所述流量控制系统可以通过电子调节或机械装置精确控制，确保稳定的水流量输出。

5、进一步的，所述喷口还包括方向调节系统；所述方向调节系统包括电动机或液压装置以此来实现精确的方向控制，以满足试验的方向性要求；所述喷口连接控制系统，其通过计算机界面或控制面板进行操作；所述控制系统可以实现单一喷口或多个喷口的同时控制，根据预设的参数实时调整水流强度、方向和分布。

6、进一步的，所述喷口上还配备有传感器，可以实时监测水流的速度、压力和流量等参数，提供反馈信息给控制系统；所述控制系统根据传感器反馈的数据实时调整喷口结构，确保所需的水流特性被精确地模拟和维持。

7、进一步的，所述控制系统通过pid控制算法和反馈环路实现对流体动力学装置的精确控制，确保实验稳定性和可重复性。

8、进一步的，所述数据处理单元利用深度学习算法和模式识别技术对复杂的流场数据进行高效处理和分析，提取关键信息并生成可视化报告。

9、进一步的，所述数据处理单元具体分析方法包括如下步骤：

10、步骤一：数据预处理，针对从传感器获取的原始数据进行预处理，包括数据清洗、去噪和校准，确保数据质量和准确性；对数据进行采样、插值和滤波处理，以确保数据在时间和空间上的连续性和一致性；

11、步骤二：数据处理单元采用深度学习算法，如卷积神经网络（cnn）或循环神经网络（rnn），对流场数据进行特征提取和模式识别；通过训练深度学习模型，实现对复杂流场数据中的隐含特征和规律的学习和提取；

12、步骤三：应用模式识别技术，如聚类分析、主成分分析（pca）和支持向量机（svm），对流场数据中的特定模式和结构进行识别和分类；通过模式识别技术，识别流场中的涡旋、湍流结构和其他重要特征，为后续分析和理解提供基础；

13、步骤四：结合深度学习算法和模式识别技术，从复杂的流场数据中提取关键信息，如湍流强度分布、涡旋演变、压力分布等重要参数；根据提取的关键信息，对流场特性进行全面分析和评估，揭示流动过程中的重要特征和物理机制；

14、步骤五：数据处理单元利用可视化技术，将处理后的数据以图表、热图、动画等形式呈现，直观展示流场数据的特征和变化；生成详细、易于理解的可视化报告，包括流场结构、特征参数分布、流动趋势等信息，为研究人员和工程师提供直观的分析结果。

15、本发明的有益效果是：通过以上技术设计和实现，流体动力学装置的可调节喷口结构能够灵活、精确地模拟不同高速水涡流强度和方向，满足各种航空试验需求，并为实验结果的准确性和可重复性提供了有力支持。通过以上深度学习算法和模式识别技术的应用，数据处理单元能够高效处理复杂的流场数据，提取关键信息，并通过可视化报告呈现，为航空领域的研究和工程实践提供深入而全面的数据分析支持。

技术特征：

1.一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，包括流体动力学装置，其用于产生高速水涡流，其设计包括可调节的喷嘴、叶片和导流结构，以实现不同流场特性的模拟；所述试验台上还包括有多个功能性传感器组；所述传感器组用于测量高速水涡流的速度、压力、温度、湍流特性、湍流强度分布参数；所述试验台通过控制系统实现精确控制；所述控制系统与数据处理单元连接，其采用人工智能技术和机器学习算法对大量测量数据进行实时分析、模式识别和特征提取。

2.根据权利要求1所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述传感器组包括但不限于流速传感器阵列、压力阵列传感器、高速摄像机和声学传感器，用于全方位的流场特性测量。

3.根据权利要求1所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述流体动力学装置采用可调节的喷口结构，旨在实现对高速水涡流强度和方向的精确调控；所述喷口采用可调节式设计，包括多个独立控制的喷嘴或孔道，每个喷口都可独立控制开启或关闭，以及调节喷口直径或形状；所述喷口配备有流量控制装置，可以根据试验需求调节水流量，实现不同强度水涡流的产生；所述流量控制系统可以通过电子调节或机械装置精确控制，确保稳定的水流量输出。

4.根据权利要求3所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述喷口还包括方向调节系统；所述方向调节系统包括电动机或液压装置以此来实现精确的方向控制，以满足试验的方向性要求；所述喷口连接控制系统，其通过计算机界面或控制面板进行操作；所述控制系统可以实现单一喷口或多个喷口的同时控制，根据预设的参数实时调整水流强度、方向和分布。

5.根据权利要求3所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述喷口上还配备有传感器，可以实时监测水流的速度、压力和流量等参数，提供反馈信息给控制系统；所述控制系统根据传感器反馈的数据实时调整喷口结构，确保所需的水流特性被精确地模拟和维持。

6.根据权利要求1所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述控制系统通过pid控制算法和反馈环路实现对流体动力学装置的精确控制，确保实验稳定性和可重复性。

7.根据权利要求1所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述数据处理单元利用深度学习算法和模式识别技术对复杂的流场数据进行高效处理和分析，提取关键信息并生成可视化报告。

8.根据权利要求1或7所述的一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，其特征在于，所述数据处理单元具体分析方法包括如下步骤：

技术总结本发明公开一种航空测试用高速水涡流测功器试验台，包括流体动力学装置，包括可调节的喷嘴、叶片和导流结构，试验台上还包括有多个功能性传感器组；传感器组用于测量高速水涡流的速度、压力、温度、湍流特性、湍流强度分布参数；试验台通过控制系统实现精确控制；控制系统与数据处理单元连接，其采用人工智能技术和机器学习算法对大量测量数据进行实时分析、模式识别和特征提取。流体动力学装置的可调节喷口结构能够精确地模拟不同高速水涡流强度和方向，并为实验结果的准确性和可重复性提供了有力支持。数据处理单元能够高效处理复杂的流场数据，并通过可视化报告呈现，为航空领域的研究和工程实践提供深入而全面的数据分析支持。技术研发人员：周泉,李锋,范旭,毛柯柯受保护的技术使用者：南通常测机电设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9