本發(fā)明涉及一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，屬于航空測(cè)試裝備。
背景技術(shù)：
1、在先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的過程中，測(cè)試技術(shù)提供了強(qiáng)有力的支持，整機(jī)試驗(yàn)的測(cè)試技術(shù)是先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制的關(guān)鍵技術(shù)之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，也為航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和驗(yàn)證提供了重要依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，從而解決上述技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，包括流體動(dòng)力學(xué)裝置，其用于產(chǎn)生高速水渦流，其設(shè)計(jì)包括可調(diào)節(jié)的噴嘴、葉片和導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)不同流場(chǎng)特性的模擬；所述試驗(yàn)臺(tái)上還包括有多個(gè)功能性傳感器組；所述傳感器組用于測(cè)量高速水渦流的速度、壓力、溫度、湍流特性、湍流強(qiáng)度分布參數(shù)；所述試驗(yàn)臺(tái)通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制；所述控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理單元連接，其采用人工智能技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)大量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、模式識(shí)別和特征提取。
3、進(jìn)一步的，所述傳感器組包括但不限于流速傳感器陣列、壓力陣列傳感器、高速攝像機(jī)和聲學(xué)傳感器，用于全方位的流場(chǎng)特性測(cè)量。
4、進(jìn)一步的，所述流體動(dòng)力學(xué)裝置采用可調(diào)節(jié)的噴口結(jié)構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)高速水渦流強(qiáng)度和方向的精確調(diào)控；所述噴口采用可調(diào)節(jié)式設(shè)計(jì)，包括多個(gè)獨(dú)立控制的噴嘴或孔道，每個(gè)噴口都可獨(dú)立控制開啟或關(guān)閉，以及調(diào)節(jié)噴口直徑或形狀；所述噴口配備有流量控制裝置，可以根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)節(jié)水流量，實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度水渦流的產(chǎn)生；所述流量控制系統(tǒng)可以通過電子調(diào)節(jié)或機(jī)械裝置精確控制，確保穩(wěn)定的水流量輸出。
5、進(jìn)一步的，所述噴口還包括方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)或液壓裝置以此來實(shí)現(xiàn)精確的方向控制，以滿足試驗(yàn)的方向性要求；所述噴口連接控制系統(tǒng)，其通過計(jì)算機(jī)界面或控制面板進(jìn)行操作；所述控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單一噴口或多個(gè)噴口的同時(shí)控制，根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整水流強(qiáng)度、方向和分布。
6、進(jìn)一步的，所述噴口上還配備有傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水流的速度、壓力和流量等參數(shù)，提供反饋信息給控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整噴口結(jié)構(gòu)，確保所需的水流特性被精確地模擬和維持。
7、進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)通過pid控制算法和反饋環(huán)路實(shí)現(xiàn)對(duì)流體動(dòng)力學(xué)裝置的精確控制，確保實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
8、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元利用深度學(xué)習(xí)算法和模式識(shí)別技術(shù)對(duì)復(fù)雜的流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和分析，提取關(guān)鍵信息并生成可視化報(bào)告。
9、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理單元具體分析方法包括如下步驟：
10、步驟一：數(shù)據(jù)預(yù)處理，針對(duì)從傳感器獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、去噪和校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、插值和濾波處理，以確保數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上的連續(xù)性和一致性；
11、步驟二：數(shù)據(jù)處理單元采用深度學(xué)習(xí)算法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（cnn）或循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（rnn），對(duì)流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和模式識(shí)別；通過訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜流場(chǎng)數(shù)據(jù)中的隱含特征和規(guī)律的學(xué)習(xí)和提取；
12、步驟三：應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)，如聚類分析、主成分分析（pca）和支持向量機(jī)（svm），對(duì)流場(chǎng)數(shù)據(jù)中的特定模式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行識(shí)別和分類；通過模式識(shí)別技術(shù)，識(shí)別流場(chǎng)中的渦旋、湍流結(jié)構(gòu)和其他重要特征，為后續(xù)分析和理解提供基礎(chǔ)；
13、步驟四：結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法和模式識(shí)別技術(shù)，從復(fù)雜的流場(chǎng)數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，如湍流強(qiáng)度分布、渦旋演變、壓力分布等重要參數(shù)；根據(jù)提取的關(guān)鍵信息，對(duì)流場(chǎng)特性進(jìn)行全面分析和評(píng)估，揭示流動(dòng)過程中的重要特征和物理機(jī)制；
14、步驟五：數(shù)據(jù)處理單元利用可視化技術(shù)，將處理后的數(shù)據(jù)以圖表、熱圖、動(dòng)畫等形式呈現(xiàn)，直觀展示流場(chǎng)數(shù)據(jù)的特征和變化；生成詳細(xì)、易于理解的可視化報(bào)告，包括流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、特征參數(shù)分布、流動(dòng)趨勢(shì)等信息，為研究人員和工程師提供直觀的分析結(jié)果。
15、本發(fā)明的有益效果是：通過以上技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，流體動(dòng)力學(xué)裝置的可調(diào)節(jié)噴口結(jié)構(gòu)能夠靈活、精確地模擬不同高速水渦流強(qiáng)度和方向，滿足各種航空試驗(yàn)需求，并為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性提供了有力支持。通過以上深度學(xué)習(xí)算法和模式識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理單元能夠高效處理復(fù)雜的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵信息，并通過可視化報(bào)告呈現(xiàn)，為航空領(lǐng)域的研究和工程實(shí)踐提供深入而全面的數(shù)據(jù)分析支持。
1.一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括流體動(dòng)力學(xué)裝置，其用于產(chǎn)生高速水渦流，其設(shè)計(jì)包括可調(diào)節(jié)的噴嘴、葉片和導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)不同流場(chǎng)特性的模擬；所述試驗(yàn)臺(tái)上還包括有多個(gè)功能性傳感器組；所述傳感器組用于測(cè)量高速水渦流的速度、壓力、溫度、湍流特性、湍流強(qiáng)度分布參數(shù)；所述試驗(yàn)臺(tái)通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制；所述控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理單元連接，其采用人工智能技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)大量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、模式識(shí)別和特征提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述傳感器組包括但不限于流速傳感器陣列、壓力陣列傳感器、高速攝像機(jī)和聲學(xué)傳感器，用于全方位的流場(chǎng)特性測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述流體動(dòng)力學(xué)裝置采用可調(diào)節(jié)的噴口結(jié)構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)高速水渦流強(qiáng)度和方向的精確調(diào)控；所述噴口采用可調(diào)節(jié)式設(shè)計(jì)，包括多個(gè)獨(dú)立控制的噴嘴或孔道，每個(gè)噴口都可獨(dú)立控制開啟或關(guān)閉，以及調(diào)節(jié)噴口直徑或形狀；所述噴口配備有流量控制裝置，可以根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)節(jié)水流量，實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度水渦流的產(chǎn)生；所述流量控制系統(tǒng)可以通過電子調(diào)節(jié)或機(jī)械裝置精確控制，確保穩(wěn)定的水流量輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述噴口還包括方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述方向調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)或液壓裝置以此來實(shí)現(xiàn)精確的方向控制，以滿足試驗(yàn)的方向性要求；所述噴口連接控制系統(tǒng)，其通過計(jì)算機(jī)界面或控制面板進(jìn)行操作；所述控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單一噴口或多個(gè)噴口的同時(shí)控制，根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整水流強(qiáng)度、方向和分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述噴口上還配備有傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水流的速度、壓力和流量等參數(shù)，提供反饋信息給控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整噴口結(jié)構(gòu)，確保所需的水流特性被精確地模擬和維持。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)通過pid控制算法和反饋環(huán)路實(shí)現(xiàn)對(duì)流體動(dòng)力學(xué)裝置的精確控制，確保實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元利用深度學(xué)習(xí)算法和模式識(shí)別技術(shù)對(duì)復(fù)雜的流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和分析，提取關(guān)鍵信息并生成可視化報(bào)告。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種航空測(cè)試用高速水渦流測(cè)功器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元具體分析方法包括如下步驟：