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采用液晶涂层测量介质流与壁面间剪切应力的定量模型与试验研究

张松鹏 张向军 田煜 孟永钢

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采用液晶涂层测量介质流与壁面间剪切应力的定量模型与试验研究

张松鹏, 张向军, 田煜, 孟永钢

A quantitative model and experimental investigations of wall shear stress between solid and gaseous fluid using liquid crystal coating

Zhang Song-Peng, Zhang Xiang-Jun, Tian Yu, Meng Yong-Gang
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-30
  • 修回日期:  2012-06-26
  • 刊出日期:  2012-12-05

采用液晶涂层测量介质流与壁面间剪切应力的定量模型与试验研究

  • 1. 清华大学,摩擦学国家重点实验室, 北京 100084
    基金项目: 国家自然科学基金重大研究计划(批准号: 2012CB934101) 和国家自然科学基金(批准号: 50975154, 51175282)资助的课题.

摘要: 流场中介质流与壁面间剪切应力的定量测量,在运动物体例如航天器等的表面流场观测与表面减阻等领域有重要意义.本文采用向列相液晶涂层技术针对介质流与固体壁面间的剪切应力展开定量测量.首先利用液晶弹性变形理论建立了向列相分子在剪切应力场作用下旋光性光强信号与剪切应力大小的定量模型;进而,在固体表面制备了5 CB与7 CB向列相液晶涂层, 采用搭建的实验装置对不同剪切应力场下的测试涂层的光强进行了测试与理论模型的计算模拟, 测试结果与定量模型相当吻合;进一步探讨了液晶涂层测试技术的极限剪切应力、 灵敏范围以及涂层膜厚、分子弹性等关键影响因素.

English Abstract

参考文献 (17)

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