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攻角影响下的椭锥中心线边界层转捩实验研究
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作者 郑文鹏 陆小革 易仕和 《力学学报》 北大核心 2025年第2期413-423,共11页
攻角变化是真实飞行条件下常见的飞行变量之一,由此引起的流动结构、热力分布等特征变化不可忽视.为研究攻角对于流向涡失稳相关的三维边界层转捩的影响,选用长短轴比为4:1的椭锥模型,针对其迎风面中心线边界层转捩机制及其随攻角变化... 攻角变化是真实飞行条件下常见的飞行变量之一,由此引起的流动结构、热力分布等特征变化不可忽视.为研究攻角对于流向涡失稳相关的三维边界层转捩的影响,选用长短轴比为4:1的椭锥模型,针对其迎风面中心线边界层转捩机制及其随攻角变化规律开展了风洞试验研究.采用温敏漆(TSP)技术与基于纳米示踪的平面激光散射(NPLS)技术,得到了不同攻角时沿流向方向温升曲线以及流向、横切向的边界层精细结构图像,分析了转捩起始点、扰动波特征频率以及边界层精细结构随攻角的变化规律,并基于由脉动压力测试得到的边界层扰动波特征频率和幅值信息对所得规律做了进一步论证与解释.主要结论如下:在0°~2°攻角变化范围内,椭锥中心线边界层均经历了由层流至湍流的演化过程,边界层转捩过程由低频特征频率主导,随攻角增大扰动特征频率增大但幅值不变,且转捩起始点对于攻角的变化不敏感,而当攻角增大至5°时,在观测范围内边界层能维持扰动波的稳定增长,边界层未演变至湍流阶段,转捩明显推迟. 展开更多
关键词 攻角 椭锥 流动显示 压力频谱 转捩
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高超声速主流中平/曲面上超声速气膜冷却特性
2
作者 陈泊宏 易仕和 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期126-135,共10页
超声速气膜冷却技术被广泛应用于高超声速飞行器主动热防护。针对平面和曲面,采用数值模拟方法研究了冷却气体入口马赫数、吹风比以及喷缝高度对于超声速气膜冷却特性的影响,并对气膜冷却效果进行了试验验证。结果表明,无论被冷却壁面... 超声速气膜冷却技术被广泛应用于高超声速飞行器主动热防护。针对平面和曲面,采用数值模拟方法研究了冷却气体入口马赫数、吹风比以及喷缝高度对于超声速气膜冷却特性的影响,并对气膜冷却效果进行了试验验证。结果表明,无论被冷却壁面是平面或曲面,超声速气膜均具有良好的壁面附着特性,可以对壁面进行有效冷却。相较而言,超声速气膜作用于曲面上的冷却效果优于平面。提高冷却气体入口马赫数及吹风比可以提高冷却效率。随着喷缝高度的增大,气膜冷却效率随之增大,并逐渐达到一个恒定值。即当喷缝高度足够大时,进一步增大喷缝高度的优势不大。 展开更多
关键词 冷却效率 超声速气膜 数值模拟 可压缩流
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旋翼翼型动态失速非定常介质阻挡放电流动控制研究
3
作者 李国强 常智强 +3 位作者 张鑫 马志明 王畅 易仕和 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期64-71,共8页
针对动态失速导致旋翼翼型气动性能恶化的问题,借助介质阻挡放电非对称构型激励器,通过脉动压力传感器测量,开展了旋翼翼型动态失速非定常等离子体流动控制研究。重点对非定常等离子体控制机理和非定常激励参数影响进行了探究,试验验证... 针对动态失速导致旋翼翼型气动性能恶化的问题,借助介质阻挡放电非对称构型激励器,通过脉动压力传感器测量,开展了旋翼翼型动态失速非定常等离子体流动控制研究。重点对非定常等离子体控制机理和非定常激励参数影响进行了探究,试验验证了非定常等离子体激励的良好控制能力。研究表明:非定常流动控制可以减弱翼型的升力骤降,20%的占空比就足以取得明显的控制效果;激励频率F^(+)=1~2时的非定常控制效果最好,升力迟滞环面积减小16%,升力系数平均值提高6%。机理分析发现等离子体激励主要作用于动态失速涡脱落后,非定常激励明显削弱了动态失速涡脱落对翼型气动力的不利影响,同时非定常激励可以产生更多的涡以促进前缘逆压梯度的恢复和流动的重附着。 展开更多
关键词 旋翼翼型 动态失速 非定常控制 介质阻挡放电 试验研究
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自由旋涡气动窗口非对称喷管的设计 被引量:7
4
作者 易仕和 姜宗福 王承尧 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第5期26-28,共3页
对于高能激光器来说 ,晶体材料输出窗口因吸收致热而无法正常工作。自由旋涡气动窗口利用超音速自由旋涡来密封低压的激光腔。本文提出了确定气动窗口所需自由旋涡气动特性的过程 ,讨论了特征线方法在非对称超音速喷管设计中的应用 ,该... 对于高能激光器来说 ,晶体材料输出窗口因吸收致热而无法正常工作。自由旋涡气动窗口利用超音速自由旋涡来密封低压的激光腔。本文提出了确定气动窗口所需自由旋涡气动特性的过程 ,讨论了特征线方法在非对称超音速喷管设计中的应用 ,该喷管被用来产生自由旋涡流动。 展开更多
关键词 高能激光器 自由旋涡 气动窗口 非对称喷管 特征线 设计
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低速风洞均匀抽吸地板系统 被引量:5
5
作者 易仕和 陈宏 +1 位作者 邹建军 吴桂馥 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第1期23-26,共4页
在KD-03低速风洞中研制了一种附面层可人为地控制的均匀抽吸地板系统。在不同来流速度和不同抽吸系数条件下,对均匀抽吸地板上附面层速度分布进行了实验研究。实验结果与理论计算结果一致。在该地板上的高速列车模型风洞实验的结果与... 在KD-03低速风洞中研制了一种附面层可人为地控制的均匀抽吸地板系统。在不同来流速度和不同抽吸系数条件下,对均匀抽吸地板上附面层速度分布进行了实验研究。实验结果与理论计算结果一致。在该地板上的高速列车模型风洞实验的结果与国外同类模型在移动带地板上的实验结果一致。利用均匀抽吸地板可有效地消除阻面层的影响,从而提高模型风洞实验气动力的试验精度。 展开更多
关键词 均匀抽吸地板 地面效应 风洞实验 高速列车
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利用均匀抽吸地板进行高速列车模型地板边界层影响的试验研究 被引量:11
6
作者 易仕和 邹建军 +2 位作者 吴桂馥 陈宏 刘春燕 《流体力学实验与测量》 CSCD 1997年第2期95-100,共6页
在KD-03低速风洞中研制了一种边界层可人为控制的均匀抽吸地板。研究了在各种来流速度下均匀抽吸地板上边界层与抽吸系数的关系。在该地板上对高速列车模型气动力与地板边界层的关系进行了实验研究。对实验的几种模型状态,边界层吸除... 在KD-03低速风洞中研制了一种边界层可人为控制的均匀抽吸地板。研究了在各种来流速度下均匀抽吸地板上边界层与抽吸系数的关系。在该地板上对高速列车模型气动力与地板边界层的关系进行了实验研究。对实验的几种模型状态,边界层吸除使列车模型所受阻力、负向升力和低头力矩均有明显增加,其增量与模型底部形状有关;在有侧滑角时,边界层吸除对模型气动力的六个分量均有影响。在没有边界层控制的固定地板上进行高速列车模型风洞实验,会使实验结果固边界层的影响而产生较大偏差。利用均匀抽吸地板可有效地消除边界层的影响,从而较准确地模拟地面效应的影响,提高高速列车模型风洞实验气动载荷的实验精度。而且,它的实验结果可为没有地板边界层控制装置的风洞中同类模型实验的边界层修正提供参考依据。 展开更多
关键词 均匀抽吸地板 高速列车 地面效应 边界层 风洞
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NPLS技术及其在高速飞行器气动研究中的应用(英文) 被引量:3
7
作者 易仕和 陈植 +2 位作者 何霖 武宇 田立丰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-11,共11页
近年来,与高速飞行器相关的超声速/高超声速流动受到了极大关注。这类流动所具有的非定常性、强梯度和可压缩性对试验研究提出了挑战。纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)是2005年由作者所在的研究团队研发的非接触光学测试技术。它能够... 近年来,与高速飞行器相关的超声速/高超声速流动受到了极大关注。这类流动所具有的非定常性、强梯度和可压缩性对试验研究提出了挑战。纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)是2005年由作者所在的研究团队研发的非接触光学测试技术。它能够获得超声速三维流场的某个剖面的瞬态流动结构,并且具有较高的时空分辨率。目前,许多研究结果表明NPLS是研究超声速湍流的一项非常有效的技术。近年来,作者应用NPLS技术在超声速湍流研究中取得了较大的进展,并且基于NPLS开发了其它几种技术,比如基于NPLS的密度场测量技术(NPLS-DT),能够获得超声速流动的密度场信息并还能进一步得到雷诺应力分布。本文介绍了NPLS技术并回顾了其在超声速边界层、激波/边界层相互作用等流动中的应用。由于能够获得雷诺压力和湍动能等统计量,NPLS技术有望在发展可压缩湍流模型的研究中发挥作用。 展开更多
关键词 NPLS 超声速湍流 精细结构 密度场测量 雷诺压力
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高超声速边界层流动稳定性实验研究 被引量:9
8
作者 易仕和 刘小林 +2 位作者 牛海波 陆小革 何霖 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期137-142,共6页
高超声速条件下边界层转捩相关研究是近年来空气动力学领域的研究热点。通过采用基于纳米粒子示踪平面激光散射(Nano-tracer-based planar laser scattering,NPLS)技术以及温敏漆等测试技术,对高超声速边界层的流动稳定性开展了实验研... 高超声速条件下边界层转捩相关研究是近年来空气动力学领域的研究热点。通过采用基于纳米粒子示踪平面激光散射(Nano-tracer-based planar laser scattering,NPLS)技术以及温敏漆等测试技术,对高超声速边界层的流动稳定性开展了实验研究。通过NPLS技术,对圆锥边界层中第二模态波精细结构进行了测量,并基于时间相关的测量结果,对第二模态波的波长和频率进行了分析。针对裙锥边界层NPLS结果,计算了特定位置上功率谱空间分布结果,测量得到了高次谐波成分。通过温敏漆和NPLS结果,发现主导三角翼前缘边界层转捩的模态为行进横流模态,分析了该模态的特性,并且与Kulite传感器测量得到的频率进行比较。 展开更多
关键词 高超声速流动 转捩 第二模态波 横流不稳定性 NPLS
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超声速自由旋涡气动窗口的设计与实验研究 被引量:5
9
作者 易仕和 侯中喜 王承尧 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第2期59-62,67,共5页
自由旋涡气动窗口利用非对称喷管产生的超声速自由旋涡射流来密封高能激光器低压的激光腔,通过射流的动量改变来平衡环境与激光腔之间的压力差。提出了一种超声速自由旋涡气动窗口的设计原理和方法,讨论了其设计过程,对该种结构的自由... 自由旋涡气动窗口利用非对称喷管产生的超声速自由旋涡射流来密封高能激光器低压的激光腔,通过射流的动量改变来平衡环境与激光腔之间的压力差。提出了一种超声速自由旋涡气动窗口的设计原理和方法,讨论了其设计过程,对该种结构的自由旋涡气动窗口进行了设计和实验测试。测试表明,超声速自由旋涡气动窗口能够按设计参数运行,满足激光腔密封的要求,而且具有良好的光学质量。 展开更多
关键词 超声速自由旋涡 气动窗口 设计 实验研究 高能激光器 光腔 压力恢复
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自由旋涡气动窗口的光学特性研究 被引量:3
10
作者 易仕和 侯中喜 李立春 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期168-170,共3页
文中讨论了超音速自由旋涡气动窗口的折射率结构 ,对设计的超音速自由旋涡气动窗口射流流场及超音速自由旋涡气动窗口的光学性能进行了数值分析和实验研究。研究了自由涡射流对透射激光产生的气动透镜效应 ,给出了计算和实验结果。
关键词 自由旋涡气动窗口 光学特性 高能激光 气动透镜效应
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DPIV技术在超声速自由涡气动窗口研究中的应用 被引量:4
11
作者 易仕和 程忠宇 刘大锋 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2004年第3期79-82,共4页
超声速自由旋涡气动窗口是利用超声速自由旋涡射流来密封高能激光器低压的激光腔,了解气动窗口的流场结构对提高其气动性能和光学性能是非常重要的。本文采用纳米材料作为示踪粒子,开发了超声速流场的DPIV测试技术,并应用于超声速自由... 超声速自由旋涡气动窗口是利用超声速自由旋涡射流来密封高能激光器低压的激光腔,了解气动窗口的流场结构对提高其气动性能和光学性能是非常重要的。本文采用纳米材料作为示踪粒子,开发了超声速流场的DPIV测试技术,并应用于超声速自由旋涡气动窗口的流动显示和测量。测量的最大流场马赫数为4.21,得到了气动窗口的启动过程和剪切层非线性快速增长的流动图画,获得了超声速自由旋涡射流及其诱导流动的速度场。 展开更多
关键词 DPIV 超声速流场 气动窗口 自由涡 速度场
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超声速自由涡气动窗口剪切层光学性能的优化设计研究 被引量:3
12
作者 易仕和 侯中喜 赵玉新 《流体力学实验与测量》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期47-49,共3页
在超声速自由旋涡气动窗口应用中,高能激光束实际上是透过超声速自由旋涡射流的剪切层输出的,激光束会受到剪切层的退化畸变。为了减少这种畸变,优化超声速剪切层光学性能,提出了超声速自由旋涡射流的压力匹配和折射率匹配剪切层的设计... 在超声速自由旋涡气动窗口应用中,高能激光束实际上是透过超声速自由旋涡射流的剪切层输出的,激光束会受到剪切层的退化畸变。为了减少这种畸变,优化超声速剪切层光学性能,提出了超声速自由旋涡射流的压力匹配和折射率匹配剪切层的设计方法。提出了两种类型的折射率匹配剪切层的设计方法,讨论了其设计过程。这两种剪切层分别为按照某种比例混合的He/Ar混合气体作为自由旋涡射流的工作气体时的折射率匹配剪切层,以及选用加热到某个温度的干燥空气作为自由旋涡射流工作气体时的折射率匹配剪切层。 展开更多
关键词 超声速自由涡气动窗口 剪切层 光学性能 优化设计 折射率 激光器
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超声速自由旋涡气动窗口的气动光学特性计算与分析 被引量:2
13
作者 易仕和 侯中喜 李立春 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2002年第4期18-21,26,共5页
笔者讨论了超声速自由旋涡气动窗口的气动结构,对设计的超声速自由旋涡气动窗口射流流场及超声速自由旋涡气动窗口的光学性能进行了分析研究。研究了自由涡射流对透射激光产生的气动透镜效应,给出了计算结果。
关键词 光学特性 计算 自由旋涡 气动窗口 气动透镜效应 激光器
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NPLS技术在高超声速边界层转捩研究中的应用 被引量:9
14
作者 易仕和 刘小林 +2 位作者 陆小革 牛海波 徐席旺 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期348-354,378,共8页
基于纳米粒子示踪平面激光散射技术(Nano-tracer-based Planar Laser Scattering,NPLS)是作者自主研发的一种流动显示与精细测量技术。在超声速条件下,NPLS技术具有很高的时空分辨率和信噪比,已经成功应用于超声速复杂流动现象的精细测... 基于纳米粒子示踪平面激光散射技术(Nano-tracer-based Planar Laser Scattering,NPLS)是作者自主研发的一种流动显示与精细测量技术。在超声速条件下,NPLS技术具有很高的时空分辨率和信噪比,已经成功应用于超声速复杂流动现象的精细测量,包括超声速混合层、超声速平板边界层、超声速压缩拐角、激波边界层干扰等。近年来,该技术被进一步应用到高超声速边界层转捩研究中。本文主要介绍了NPLS技术在高超声速静音风洞喷管边界层流态测量、高超声速圆锥边界层转捩以及三角翼边界层转捩等研究中的应用。高超声速条件下NPLS研究结果与高频传感器、温敏漆等测试技术得到的结论一致性较好,表明NPLS技术在高超声速边界层转捩研究中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 NPLS 高超声速流动 边界层转捩 静音风洞
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稠密大气中高超声速导引头红外成像面临的机遇、挑战与对策 被引量:11
15
作者 易仕和 丁浩林 《现代防御技术》 2020年第3期1-10,共10页
高超声速飞行器的发展将给世界军事变革带来重大影响,进而形成全球军事强国新的空天对抗焦点。在此背景下,高超声速武器与集光、机、电为一体的红外成像制导技术的结合,将形成各种远程高超声速红外成像制导的精确打击武器,实现飞得快而... 高超声速飞行器的发展将给世界军事变革带来重大影响,进而形成全球军事强国新的空天对抗焦点。在此背景下,高超声速武器与集光、机、电为一体的红外成像制导技术的结合,将形成各种远程高超声速红外成像制导的精确打击武器,实现飞得快而且打得准,进而更加充分地发挥高超声速武器的威力。但是,稠密大气中高超声速导引头红外成像面临着较为严重的气动光学效应,严重制约了红外成像制导技术在高超声速武器中的应用。重点分析了红外成像制导技术在高超声速武器精确打击中的应用前景,指出了该技术发展可能遇到的主要技术难点,提出了一些可供参考的解决方法。 展开更多
关键词 高超声速 红外成像 气动光学 精确打击
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适用高超声速飞行环境的超声速气膜冷却光学窗口研究进展 被引量:4
16
作者 易仕和 丁浩林 《空天防御》 2021年第4期1-13,共13页
高超声速条件下,气动光学效应的存在严重影响红外成像制导精度,已经成为新一代高超声速精确打击武器研制面临的关键技术难题之一。为解决这一技术瓶颈,需要开展适用高超声速飞行环境的超声速气膜冷却光学窗口研究,解决高超声速飞行条件... 高超声速条件下,气动光学效应的存在严重影响红外成像制导精度,已经成为新一代高超声速精确打击武器研制面临的关键技术难题之一。为解决这一技术瓶颈,需要开展适用高超声速飞行环境的超声速气膜冷却光学窗口研究,解决高超声速飞行条件下光学窗口防热和成像难题,突破现有红外成像制导武器的速度和温度限制,可为实现高超声速条件下武器对空、对地和对海高精度打击提供支撑。 展开更多
关键词 高超声速 气动光学 光学窗口 气膜冷却 流动控制
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偏振对相干激光雷达目标散射的影响
17
作者 易仕和 于海鹏 尚铁梁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期45-48,共4页
应用Stokes矢量,Mueller矩阵以及双向反射分布函数4×4矩阵理论。计算了各种发射和接收偏振结构对目标散射信号的影响。建立了偏振可调的CO_2激光相干探测系统,并分别测量了光滑铝板和立方体角目标对各种接收和发射偏振结构的后向... 应用Stokes矢量,Mueller矩阵以及双向反射分布函数4×4矩阵理论。计算了各种发射和接收偏振结构对目标散射信号的影响。建立了偏振可调的CO_2激光相干探测系统,并分别测量了光滑铝板和立方体角目标对各种接收和发射偏振结构的后向散射数据。发现偏振对目标测量(包括激光雷达目标定标)的影响是必须考虑的。 展开更多
关键词 Stokes矢量 激光雷达 偏振
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合成射流激励器实验及结果分析 被引量:14
18
作者 罗振兵 夏智勋 +4 位作者 方丁酉 朱伯鹏 易仕和 胡建新 赵建民 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期201-204,218,共5页
设计了合成射流激励器及实验测试系统,对两大小不同激励器工作于不同驱动频率及激励电源电压幅值分别进行了实验,并对激励器出口速度进行了分析。实验测得的合成射流出口最大峰值速度可达5m/s,驱动频率对激励器出口射流速度影响直接明显... 设计了合成射流激励器及实验测试系统,对两大小不同激励器工作于不同驱动频率及激励电源电压幅值分别进行了实验,并对激励器出口速度进行了分析。实验测得的合成射流出口最大峰值速度可达5m/s,驱动频率对激励器出口射流速度影响直接明显,且合成射流激励器有工作频谱范围限制。通过频谱分析显示,只有最大峰值频率与激励频率相等或接近,而且各峰值频率与最大峰值频率成倍频关系时,合成射流激励器将电能转化为合成射流动能的效率才能达到较高。 展开更多
关键词 流动主动控制 合成射流 激励器 实验
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侧压式进气道与飞行器机体气动一体化设计及实验 被引量:19
19
作者 范晓樯 李桦 +1 位作者 易仕和 潘沙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期499-502,共4页
以机体 推进系统耦合、三维侧压式进气道为基本特征,设计了采用超燃冲压发动机为推进系统的高超声速一体化冷流通气实验模型,在高超声速炮风洞中完成了飞行器的整体气动测力试验。在来流马赫数Ma=8.09的条件下,分别测定了飞行器结合单... 以机体 推进系统耦合、三维侧压式进气道为基本特征,设计了采用超燃冲压发动机为推进系统的高超声速一体化冷流通气实验模型,在高超声速炮风洞中完成了飞行器的整体气动测力试验。在来流马赫数Ma=8.09的条件下,分别测定了飞行器结合单模块、3模块、5模块超燃冲压发动机在-4°~6°六个攻角下模型的气动力数据,并对实验结果作了分析。 展开更多
关键词 超音速冲压喷气发动机 进气道 飞行器 实验
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超声速光学头罩流场的PIV研究 被引量:12
20
作者 田立丰 易仕和 +2 位作者 赵玉新 何霖 程忠宇 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期26-29,54,共5页
在马赫数Ma=3.8超声速风洞中,采用PIV(Particle Image Veloci metry,粒子图像测速)技术测量了超声速光学头罩流场的速度分布。PIV技术应用于超声速流场时,对系统的硬件配备、示踪粒子的跟随性以及PIV算法的精度有很高的要求。本文PIV系... 在马赫数Ma=3.8超声速风洞中,采用PIV(Particle Image Veloci metry,粒子图像测速)技术测量了超声速光学头罩流场的速度分布。PIV技术应用于超声速流场时,对系统的硬件配备、示踪粒子的跟随性以及PIV算法的精度有很高的要求。本文PIV系统选用高精度的同步控制器和高能量激光器;以纳米级粒径的粒子作为示踪粒子,通过斜激波响应实验分析了其在超声速流场中的跟随性;并采用多种高精度速度场算法对粒子图像进行处理。实验结果表明,示踪粒子在超声速流场中有很好的跟随性,采用的高精度速度场算法能够很好地反映超声速光学头罩流场的速度分布。 展开更多
关键词 超声速 PIV 跟随性 光学性能 光学头罩
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