紋影
- 爆炸激波管出口流場特征的紋影診斷與分析
量途徑。陰影法、紋影法等非接觸光學(xué)測試方法具有對流場干擾小、硬件布置簡單易用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于流場形態(tài)的可視化觀測。隨著激光光源、計算機(jī)和數(shù)字圖像等硬件技術(shù)的快速發(fā)展，該技術(shù)已逐漸實(shí)現(xiàn)流動介質(zhì)運(yùn)動速度、溫度等參數(shù)的定量分析[11-14］。在沖擊波觀測與定量診斷應(yīng)用方面，當(dāng)前研究主要集中在炸藥或彈丸自由空氣場爆炸后的沖擊波紋影圖像分析上[15-16］。相比于自由場，激波管內(nèi)由于管道壁的約束，爆炸沖擊波形成和波系結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律更加復(fù)雜，不過激波管內(nèi)炸藥爆炸流場
光學(xué)精密工程 2023年19期2023-11-01
- 小型聚焦紋影實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計與搭建
710089)紋影法是一種通過光線的偏折情況來顯示流場的非接觸方法[1-2]，被廣泛應(yīng)用在空氣動力學(xué)、燃燒學(xué)等領(lǐng)域的研究工作中。隨著流體力學(xué)的發(fā)展，對流動分離、漩渦和激波干擾等復(fù)雜流動現(xiàn)象的研究和探索變得更加迫切，流動顯示技術(shù)在幫助人們認(rèn)識和了解這些復(fù)雜流動現(xiàn)象方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，具有其他方法無法比擬的作用。傳統(tǒng)的流場測量需要借助于壓力和溫度耙來測量流場參數(shù)，但是將受感部件深入流場，在獲得參數(shù)的同時也對流場產(chǎn)生了擾動。尤其對于超聲速流動，若直接采用測量耙
測控技術(shù) 2023年2期2023-02-28
- 采用干涉條紋紋影法的軸對稱溫度場測量
到限制?，F(xiàn)代定量紋影測量技術(shù)由 Moreno-Hernández［11］提出，具有精度高，可視化效果好等優(yōu)點(diǎn)。紋影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)近似為傅里葉光學(xué)處理器，使用刀口充當(dāng)了空間頻譜的半平面掩模，對通過待測流場的平行光束實(shí)現(xiàn)空間濾波，可以顯示出折射率場中的紋影細(xì)節(jié)［12］。這一方法受到透鏡尺寸的影響，一般測量范圍在15 cm 左右，多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測量。2013 年Martinez-Gonzalez［13］采用定標(biāo)紋影法測量了加熱金屬板引起的空氣自然對流中的溫度場，201
光學(xué)精密工程 2023年2期2023-02-14
- 基于圖像拼接技術(shù)的大視場流體可視化紋影系統(tǒng)
541004）紋影技術(shù)的工作原理為當(dāng)入射光在流體中快速流動時，利用對入射光線的折射，從而可視化氣流等信息，觀察、記錄和分析其現(xiàn)象［1］?；?span id="syggg00" class="hl">紋影技術(shù)建立紋影儀新系統(tǒng)，使其兼具裝置構(gòu)成不復(fù)雜、能夠定量測量、能實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)特性測量、適合大視場直接測量、適合在復(fù)雜環(huán)境中測量等優(yōu)點(diǎn)［2］，通過拍攝照片得到并保存相應(yīng)的紋影原始圖像［3］，并能夠與計算機(jī)技術(shù)等結(jié)合起來，進(jìn)行定性觀測與定量測量［1］?；趥鹘y(tǒng)紋影技術(shù)，通過觀察光的折射［4］，對流場采取非接觸測量。這項技術(shù)
中國工程機(jī)械學(xué)報 2022年5期2022-11-08
- 基于高速紋影技術(shù)的爆炸沖擊波圖像測量研究
法進(jìn)行觀測。高速紋影測試技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)空氣中流場圖像測量的目的，能夠直觀反映波紋的傳播和圖像顯示[9-12］。李斌等[13］利用光學(xué)紋影的方法對彈丸爆炸中的沖擊波威力進(jìn)行了測量，實(shí)現(xiàn)了自由場中沖擊波流場的可視化。張雄星等[14］利用光學(xué)紋影方法實(shí)現(xiàn)了溫度場的定量測量，通過紋影技術(shù)獲取了不同溫度下加熱平臺上方的紋影圖像。胡洋等[15］利用“Z”字型光路的設(shè)計方案獲取了礦井瓦斯/空氣預(yù)混氣體爆燃過程的光學(xué)流程圖像。但是，針對爆炸波模擬裝置出口處的沖擊波紋影測量還
光學(xué)精密工程 2022年18期2022-10-27
- 聲音可以被看見嗎
拍照”的方法——紋影成像法。它是利用聲波導(dǎo)致的不同密度的空氣對光源進(jìn)行擾動，將原本不可被肉眼看見的氣流變化，轉(zhuǎn)化成可以被看見的圖像。在紋影成像的基礎(chǔ)上，科學(xué)家們又尋找不同密度氣流對光線的折射規(guī)律，直接計算出發(fā)聲時空氣密度的變化，并把它轉(zhuǎn)化成影像。有了紋影成像法，大到太陽活動的聲音、火箭發(fā)射的聲音，小到螞蟻咀嚼的聲音、細(xì)胞運(yùn)動的聲音，都有了紋影圖像?？茖W(xué)家可以據(jù)此研究聲音產(chǎn)生和傳播過程中的空氣動力學(xué)。用“聲學(xué)相機(jī)”拍攝飛機(jī)噪聲不過，紋影成像法雖然能“拍攝”到
新傳奇 2022年33期2022-09-20
- 葉柵紋影試驗(yàn)圖像增強(qiáng)及流場密度處理探討
供試驗(yàn)數(shù)據(jù)參考。紋影法是一種表征流場結(jié)構(gòu)的非接觸式光學(xué)測量手段，已在噴管試驗(yàn)[1]和平面葉柵試驗(yàn)[2]中得到了廣泛應(yīng)用。但在葉柵試驗(yàn)件的加工過程中，有機(jī)玻璃柵板易由于加工變形或殘余應(yīng)力，在紋影圖像中形成刀痕、銀紋或干涉條紋等背景噪聲，影響紋影試驗(yàn)成像質(zhì)量和分辨準(zhǔn)確度[3]，進(jìn)而影響基于紋影圖像進(jìn)行流場參數(shù)定量分析的效果。為了從紋影圖像中獲得更準(zhǔn)確的流場結(jié)構(gòu)，Weinstein等[4-5]運(yùn)用傅里葉變換對原始數(shù)字圖像進(jìn)行頻域?yàn)V波，增強(qiáng)了風(fēng)洞流場中激波的輪廓細(xì)
測控技術(shù) 2022年6期2022-06-27
- 高能表面電弧放電控制圓柱激波實(shí)驗(yàn)
超聲速風(fēng)洞和高速紋影系統(tǒng)本文實(shí)驗(yàn)都在空軍工程大學(xué)Ma=2的暫沖抽吸自由射流超聲速風(fēng)洞里進(jìn)行, 流動維持Ma=2的時間為2～3 s. 來流總溫為環(huán)境總溫T0=300×(1±3%) K. 本實(shí)驗(yàn)通過反射式高速紋影系統(tǒng)對流場流動結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量. 為獲取精細(xì)的流動結(jié)構(gòu), 高速相機(jī)曝光時間設(shè)為1 μs、 采樣頻率設(shè)置為5×104f/s、 幀間隔為20 μs、 分辨率設(shè)為512×512.圖1為風(fēng)洞紋影系統(tǒng)示意圖.1.2 激勵器與放電電路圖2為激勵器示意圖, 表面電弧等離
氣體物理 2022年3期2022-06-13
- 給聲音“照相”
，這種方法被稱為紋影成像法。我們都學(xué)習(xí)過光的干涉現(xiàn)象：兩束光線相遇時，會產(chǎn)生兩種結(jié)果，或是相互疊加變得更明亮，或是相互抵消變暗甚至消失。這正是我們給透明空氣“染色”的方法——光線穿過一片均勻透明的介質(zhì)（比如空氣）時，我們只會看到一片均勻的亮光，但如果再加入一束光線和它發(fā)生干涉，我們就能看清明暗相間的紋理。這片“染色”后的空氣就像一塊幕布，當(dāng)聲音在空氣中傳播時，其所到之處激起的波紋就會在幕布上顯形。紋影成像法實(shí)質(zhì)是利用聲波導(dǎo)致的不同密度的空氣對光源進(jìn)行擾動，
科學(xué)之謎 2022年5期2022-05-30
- 沖擊射流激波振蕩與抑制
設(shè)置; 第2章對紋影與噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論, 最后對全文進(jìn)行總結(jié).1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介圖1是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖. 在研究中使用冷射流(射流總溫近似等于周圍環(huán)境溫度). 由兩臺11 kW壓氣機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣, 經(jīng)過過濾儲存于大氣罐中, 儲氣罐中的氣體溫度由熱電偶測量與環(huán)境溫度(294 K)相同. 在整個實(shí)驗(yàn)過程中, 儲氣罐內(nèi)氣體的溫度變化幅度在±1 K范圍內(nèi). 實(shí)驗(yàn)使用收縮噴嘴. 使用COSMO數(shù)顯壓力表測量噴嘴出口上游5D處的氣體靜壓(D為噴嘴出口直徑).
氣體物理 2022年2期2022-03-31
- 利用紋影法測量氣體的噴流速度
場造成一定干擾。紋影法作為一種非接觸式氣體觀測方法，可以有效彌補(bǔ)上述測量方法的不足，它是通過光在被測流場中的折射率梯度正比于流場氣流密度的原理進(jìn)行觀察和測量氣體噴流速度的一種方法，目前已被廣泛應(yīng)用于氣體的爆燃、氣流的激波、渦旋、風(fēng)洞流場和微小流場的研究［6-10］。李素循等［6］使用紋影法研究了高超音速流場中凸起物表面的壓力分布和激波的生成；劉克非等［7］用紋影成像觀察激光燒蝕羽流；Cummins等［8］通過干涉紋影法觀察到蒲公英飛行過程中產(chǎn)生的渦流；齊放
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2022年1期2022-03-23
- 不同膨脹比下氣體射流流場結(jié)構(gòu)及脈動頻率
展過程偏差較大。紋影方法是利用光學(xué)設(shè)備非接觸式測量流場的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過選擇高分辨率、高靈敏度的紋影原件可獲得毫秒量級上氣體流場的灰度照片[18-19]。經(jīng)標(biāo)定、校準(zhǔn)、編碼計算，紋影照片可轉(zhuǎn)換為氣體射流過程中的密度場。筆者采用紋影試驗(yàn)獲得了不同膨脹比條件下超音速氣體射流流場的灰度照片，并利用照片的灰度值計算流場的密度分布，又通過對不同時刻紋影照片的灰度值進(jìn)行Fourier變換，計算流場的脈動頻率。1 紋影試驗(yàn)紋影儀是根據(jù)沿程折射率的改變，光路會發(fā)生偏折的特性
煤炭學(xué)報 2021年12期2022-01-19
- 基于紋影光學(xué)的聲速測量
質(zhì)中的聲場分布，紋影光學(xué)成像技術(shù)是一種有效的探測手段[5]。因?yàn)楫?dāng)聲波在相位物體中傳播時，聲壓改變了介質(zhì)密度，從而改變其折射率，紋影技術(shù)可以利用介質(zhì)中折射率分布轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)分布，進(jìn)而反映介質(zhì)中的密度分布來表征聲波場的分布。目前已經(jīng)有不少利用紋影技術(shù)進(jìn)行聲場成像的報道。但這些工作中，主要是利用兩種紋影成像系統(tǒng)對聲場成像。一種是基于透射式4f系統(tǒng)的紋影系統(tǒng)[6-9]，另一種是基于Z型光路(陰影法)的反射式紋影系統(tǒng)[10-14]。上述兩種紋影系統(tǒng)的搭建，一方面需要
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2021年5期2021-11-25
- 一種應(yīng)用于水流的紋影特性光流測速算法
etry）、基于紋影成像的速度測量等。PIV 是目前最常用的全場測速技術(shù)，通過在流場中布撒示蹤粒子，以脈沖激光片光源入射所測流場區(qū)域，采用相機(jī)連續(xù)兩次或多次采集粒子圖像，通過互相關(guān)算法求得流場速度分布。在示蹤粒子濃度較低時，也可對單個粒子進(jìn)行測量，即粒子跟蹤測速技術(shù)（Particle Tracking Velocimetry,PTV）[2]。紋影成像基于折射率與密度梯度的關(guān)系將透明工質(zhì)流動可視化，是一種常用的流場觀察方法。近年來，有學(xué)者結(jié)合互相關(guān)算法和光流
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2021年5期2021-11-19
- 基于加權(quán)L0梯度最小化及偽彩色的圖像增強(qiáng)技術(shù)在超跨聲葉柵紋影試驗(yàn)中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)參考[1]。紋影法是一種表征流場結(jié)構(gòu)的非接觸式光學(xué)測量手段，已在風(fēng)洞試驗(yàn)[2]、噴管試驗(yàn)[3]以及平面葉柵流場試驗(yàn)[4]中得到廣泛應(yīng)用。但其作為一種光學(xué)成像測量技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中由于光源強(qiáng)度不均、試驗(yàn)件光影、污漬沉積等因素，均會影響紋影圖像質(zhì)量，進(jìn)而影響對流場結(jié)構(gòu)信息的判讀。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究人員開始借助數(shù)字圖像技術(shù)來提高紋影圖像中流場結(jié)構(gòu)的識別度。如Weinstein 等[5-6]運(yùn)用數(shù)字圖像技術(shù)修正了紋影成像系統(tǒng)引入的圖像誤差，增強(qiáng)
燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究 2021年6期2021-08-01
- 基于發(fā)散光反射式布局的大視場顯示方法研究
“Z”字形反射式紋影儀是一種最為通用的流場顯示裝置,在很多專著中都有所論述[1-2]。在風(fēng)洞試驗(yàn)中,試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)洞尺寸越來越大,但流場顯示的視場大小還是停留在紋影儀主鏡口徑的基礎(chǔ)上。通常所用紋影儀的有效通光口徑為200～500 mm,中國空氣動力研究與發(fā)展中心的紋影儀最大口徑也不超過直徑1200 mm。顯示視場尺寸增加時,對應(yīng)的紋影主鏡和風(fēng)洞觀察窗都需要加大,且安裝方式和檢測方法也要進(jìn)行專門設(shè)計[3-4],急劇增加了加工難度和成本。受限于風(fēng)洞結(jié)構(gòu)或場地,基
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2021年3期2021-07-15
- 激光紋影技術(shù)在煤礦瓦斯爆燃研究中的應(yīng)用
施。因此，將激光紋影技術(shù)引用到煤礦瓦斯爆燃的研究領(lǐng)域，從微觀這一新的研究角度研究瓦斯與空氣預(yù)混氣體爆燃,不僅可以有效預(yù)防煤礦瓦斯爆炸及燃燒的發(fā)生，進(jìn)而減少事故發(fā)生，而且對煤礦瓦斯爆燃事故的事后救援、分析及監(jiān)督具有重要的意義。1 研究背景在我國煤炭資源開采的過程中，從原燃煤、巖層中自然涌出的有害氣體的統(tǒng)稱就是瓦斯，以CH4為主（通常占瓦斯氣體含量的90%以上）[2]。煤礦井下發(fā)生的可燃瓦斯氣體爆炸現(xiàn)象屬于可燃化學(xué)氣體中的爆炸、爆燃現(xiàn)象，并且瓦斯這種可燃化學(xué)氣
煤礦安全 2021年5期2021-06-03
- 基于BOS的超聲速流場瞬態(tài)密度場的可視化
技術(shù)主要包括經(jīng)典紋影技術(shù)、干涉技術(shù)、背景紋影技術(shù)等. 其中, 背景紋影技術(shù)是將用于流場測量的PIV技術(shù)和紋影技術(shù)結(jié)合起來創(chuàng)造的一種流場測量新技術(shù), 結(jié)合了PIV的粒子示蹤、粒子圖像處理技術(shù)和傳統(tǒng)紋影技術(shù)的基本原理[1-2]. 它可以像PIV技術(shù)一樣進(jìn)行較大視場的流場測量, 但又不需要使用經(jīng)典紋影技術(shù)中的大量精密光學(xué)儀器, 并且也不需要大口徑的均勻平行光源, 能更好地滿足風(fēng)洞現(xiàn)場需要[3-6].得益于背景紋影技術(shù)(background orieted sch
氣體物理 2021年1期2021-02-25
- 長空氣間隙放電通道的絕緣恢復(fù)特性
擊電壓，基于高速紋影技術(shù)，觀測間隙耐受和間隙擊穿時放電通道的絕緣恢復(fù)過程。試驗(yàn)結(jié)果表明：間隙耐受時，靠近電極的放電通道消散較快，并且形態(tài)類似“蘑菇云”，而遠(yuǎn)離電極的放電通道僅做徑向擴(kuò)張；間隙擊穿時，通道演化形態(tài)類似“毛毛蟲”，而且在放電通道彎曲處和分叉處，中心發(fā)光區(qū)域存在“瓶頸”現(xiàn)象。統(tǒng)計表明，間隙耐受時放電通道的絕緣恢復(fù)時間為5～25ms，且隨著注入能量的增大，絕緣恢復(fù)時間呈對數(shù)增大；間隙擊穿且自然風(fēng)速約為2m/s時，正極性雷電沖擊電壓、正極性操作電壓、
電工技術(shù)學(xué)報 2021年2期2021-02-02
- 非均勻介質(zhì)駐波聲場紋影法成像及其聲速測量的改善
方法［1-2］。紋影法基于聲波與光波的一般作用規(guī)律：聲場介質(zhì)密度隨聲場的發(fā)生而改變，繼而引起折射率的變化。當(dāng)一束光穿過聲場介質(zhì)時，能夠形成穩(wěn)定的相位光柵，出現(xiàn)相應(yīng)的紋影圖像［3］。與其他方式相比，紋影法具有直接、快速、不破壞聲場的優(yōu)勢，不僅為駐波聲場靜態(tài)特征的研究提供了一個更為直觀可感的途徑，其非侵入性更是適用于聲場的動態(tài)與連續(xù)性研究?？梢暬鳛橐淮髢?yōu)勢，將難于測量的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易于測量的光強(qiáng)數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)精度提供了保障，運(yùn)用后期處理技術(shù)，還可使所得結(jié)果更
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2020年12期2021-01-15
- 利用簡易紋影裝置觀察空氣流動
較困難。實(shí)驗(yàn)器材紋影裝置：手機(jī)及手機(jī)支架、凹面鏡、升降臺。待測對象：蠟燭、火柴、冰凍后的水。實(shí)驗(yàn)原理及改進(jìn)1.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本課實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新點(diǎn)主要是利用紋影技術(shù)將不可被肉眼看見的氣流變化轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬瘓D像。運(yùn)用紋影技術(shù)學(xué)生能夠直觀地看到熱、冷空氣的流動方向以及空氣是如何循環(huán)流動的。傳統(tǒng)紋影裝置所需的設(shè)備有：光源、聚光鏡、透鏡、刀片、成像設(shè)備，準(zhǔn)備好這些材料后還需要專業(yè)組裝、調(diào)試，非專業(yè)的人員操作起來難度較大。改進(jìn)后的紋影裝置（如圖1）只需用到手機(jī)和凹面鏡。在手機(jī)閃
科教導(dǎo)刊 2021年24期2021-01-09
- 直接紋影成像技術(shù)初步研究
接觸測量方式，如紋影技術(shù)、陰影技術(shù)和干涉技術(shù)3種[2]。在部分領(lǐng)域研究時，也有配合采用粒子圖像測速(PIV)的方式進(jìn)行速度的融合測量。相對PIV而言，紋影技術(shù)進(jìn)行流體結(jié)構(gòu)顯示時不需要單獨(dú)的跟蹤物質(zhì)；相對干涉技術(shù)和陰影技術(shù)而言，紋影技術(shù)更容易使用和通常情況下敏感度更高[3]。傳統(tǒng)的紋影系統(tǒng)設(shè)計在19世紀(jì)得到了完善，并首次公開提出了聚焦紋影系統(tǒng)概念與設(shè)計方法[4]。直到19世紀(jì)末，紋影技術(shù)在風(fēng)洞流場結(jié)構(gòu)顯示中得到廣泛使用[3]，隨后出現(xiàn)了利用反射式紋影系統(tǒng)對流
兵器裝備工程學(xué)報 2020年10期2020-11-05
- 背景紋影技術(shù)初探＊
明元，朱海東背景紋影技術(shù)初探＊宋鶴鵬，陳曦，劉鵬，楊凱迪，張明元，朱海東（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）視場的范圍和觀測的清晰度是流動顯示技術(shù)中兩個關(guān)鍵指標(biāo)，隨著航空航天領(lǐng)域的發(fā)展，傳統(tǒng)的紋影技術(shù)在設(shè)備成本和定量測量方面不能滿足要求。介紹了背景紋影技術(shù)的基本原理，提出并搭建了一套適用于自然熱對流場的背景紋影成像系統(tǒng)，完善了實(shí)驗(yàn)方法。該系統(tǒng)具備媲美傳統(tǒng)紋影技術(shù)的清晰度，為后期對密度場的測量及重建奠定了基礎(chǔ)。流動顯示技術(shù)；背景紋影技術(shù)；紋影技術(shù)；
科技與創(chuàng)新 2020年10期2020-06-08
- 不同稀釋率下初始壓力對層流燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊?/a>
，得到火焰?zhèn)鞑サ?span id="syggg00" class="hl">紋影圖片。紋影圖片的處理是研究層流燃燒的第一步。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外的研究人員正在從過去繁瑣而低精度的人工處理紋影圖片方式中解放出來，逐步向高效高精度的計算機(jī)程序處理方式轉(zhuǎn)變。對火焰邊緣的定位是處理紋影圖片的關(guān)鍵一步，定位的精度將會影響圖片放熱處理精度。B. M. Wei等[4]針對效果較好的紋影圖片采用Particle Image Velocimetry(PIV)方法得到層流火焰甚至湍流火焰的邊緣。Parsinejad 等[5
車用發(fā)動機(jī) 2020年2期2020-05-21
- 紋影成像法與密度可視化
210093)紋影法可以測量氣體微小密度變化，主要是利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度的性質(zhì). 折射率的非均勻性使得相鄰光線的光程隨之變化，從而影響圖像的灰度甚至色彩. 紋影法首先由Toepler于1864年提出，并應(yīng)用在光學(xué)玻璃折射率的檢測中. 傳統(tǒng)紋影方法是基于幾何光學(xué)的折射定律，依賴于圖像灰度與偏轉(zhuǎn)角之間的定標(biāo)關(guān)系. 為了演示紋影法原理，搭建了典型光路，圖1是用其對火焰周圍的密度場所成的圖像. 可以看到，密度的微小差異被轉(zhuǎn)化成光強(qiáng)的
物理實(shí)驗(yàn) 2020年3期2020-04-18
- 基于Otsu和FMM方法的風(fēng)洞試驗(yàn)圖像修復(fù)
的處理和分析。以紋影技術(shù)為例，紋影儀是風(fēng)洞試驗(yàn)常用的流動顯示設(shè)備，紋影圖像是風(fēng)洞試驗(yàn)的重要數(shù)據(jù)之一，分析紋影圖像是數(shù)據(jù)分析的重要工作內(nèi)容，可獲得許多流場結(jié)構(gòu)方面的信息[1-3,5]。紋影光路中的各光學(xué)元件都會直接影響紋影圖像的質(zhì)量，因此有很高的材料和加工要求[1-2]。但光學(xué)元件脆弱，通常難以長期保持完好。較典型的是風(fēng)洞試驗(yàn)段觀測窗上的光學(xué)玻璃，在高速氣流和異物的作用下，表面會出現(xiàn)許多局部破損。玻璃的損傷會在紋影圖像中體現(xiàn)為大小和形狀各異的黑斑，這些多余而
航空學(xué)報 2020年2期2020-03-25
- 低成本小型紋影風(fēng)洞
了1套低成本小型紋影風(fēng)洞，在千元成本之內(nèi)(不含觀測部分)實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)可控氣流的產(chǎn)生. 在觀測手段方面，傳統(tǒng)低速風(fēng)洞一般依靠煙霧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)局部氣流的觀察，其優(yōu)點(diǎn)是容易觀測，控制簡單，但較難實(shí)現(xiàn)全局氣流觀察. 同時煙霧系統(tǒng)與供風(fēng)系統(tǒng)的相互作用在一些條件下會造成氣流的不穩(wěn)定，從而影響觀測質(zhì)量. 為此設(shè)計了解決方案，采用紋影儀作為主要觀測儀器，結(jié)合頻閃儀和煙霧系統(tǒng)輔助觀察，使觀察和測量手段多樣化，更有利于在教學(xué)中使用和拓展.1 風(fēng)洞設(shè)計的相似性運(yùn)動物體受到流體的作用與
物理實(shí)驗(yàn) 2019年12期2019-12-30
- 近軸對稱內(nèi)收縮流場中的激波干擾
圖2所示的Z字形紋影光路，拍攝模型出口流場的紋影?？紤]到紋影顯示的是沿光程的累積效果，難以直觀分辨流場中的三維波系結(jié)構(gòu)，借助平面激光散射(PLS)方法[18-19]，拍攝了匯聚中心上游橫截面的瞬時流場結(jié)構(gòu)，所采用的實(shí)驗(yàn)光路如圖3所示。在來流有迎角α的實(shí)驗(yàn)中，平面激光與來流方向保持垂直，因此激光所在平面與模型軸線(x方向)成大小為α的角度。圖2 紋影拍攝光路圖3 PLS光路1.2 計算方法考慮到計算條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的一致性，采用粘性計算，但本文主要關(guān)注遠(yuǎn)離壁面
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2019年5期2019-11-07
- 高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩高速紋影顯示
測試技術(shù)的發(fā)展，紋影顯示方法的時間和空間分辨率都顯著提高，近年來比較多應(yīng)用到邊界層轉(zhuǎn)捩過程的研究中。近十年來，以美國Maryland大學(xué)、Sandia國家實(shí)驗(yàn)室、德國DLR和比利時VKI的研究人員為代表，開展了一系列借助高速紋影手段研究高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩的工作[1-9]，試驗(yàn)風(fēng)洞主要涉及靜音風(fēng)洞、高焓激波風(fēng)洞和長射風(fēng)洞，馬赫數(shù)跨度從Ma5到Ma14，主要以半錐角為7°的圓錐作為研究模型。VanDercreek等[1]較早通過聚焦紋影捕捉到了多種試驗(yàn)狀態(tài)下的
宇航學(xué)報 2019年9期2019-10-09
- 激波風(fēng)洞邊界層轉(zhuǎn)捩測量技術(shù)及應(yīng)用
度變化的高清晰度紋影測量技術(shù)等。本文發(fā)展了激波風(fēng)洞原有的點(diǎn)熱流和溫敏熱圖測量技術(shù)，明確了轉(zhuǎn)捩判斷標(biāo)準(zhǔn)；以PCB132型高頻脈動壓力傳感器為基礎(chǔ)，發(fā)展了1 MHz量級的高頻脈動壓力測量系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理分析方法；通過升級紋影儀和高速相機(jī)來提升紋影系統(tǒng)空間分辨率和時間分辨率的方式，發(fā)展了高清晰度紋影測量系統(tǒng)及其圖像處理分析方法。1 點(diǎn)熱流轉(zhuǎn)捩測量技術(shù)點(diǎn)熱流測量技術(shù)主要采用鉑薄膜熱流傳感器來測量熱流，其原理是以鍍在絕緣基底上的鉑膜作為測溫電阻膜測量溫度變化，利用熱
航空學(xué)報 2019年8期2019-09-11
- 高超聲速圓錐邊界層轉(zhuǎn)捩紋影顯示
手段的發(fā)展，傳統(tǒng)紋影顯示等非接觸測量方式的試驗(yàn)?zāi)芰τ辛舜蠓嵘?，空間和時間分辨率明顯提高,能夠獲取更為全面的轉(zhuǎn)捩流動信息。早期的研究者諸如Demetriades[1]、Smith[2]通過高超聲速圓錐邊界層轉(zhuǎn)捩試驗(yàn)獲得了邊界層的紋影圖像，并且發(fā)現(xiàn)了邊界層的繩狀波包結(jié)構(gòu)(即第二模態(tài)波)。鑒于當(dāng)時的試驗(yàn)條件，每車次只能獲得單張紋影圖像，無法獲得轉(zhuǎn)捩邊界層在時間域上的變化特點(diǎn)。近年來，高速紋影的發(fā)展彌補(bǔ)了上述不足。Casper[3]開展了Ma5和Ma8條件下的圓
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2019年2期2019-05-05
- 密度躍層中潛航體激發(fā)內(nèi)波的數(shù)字紋影實(shí)驗(yàn)研究
攝影、染色攝影、紋影技術(shù)以及隨著新技術(shù)的應(yīng)用而出現(xiàn)的粒子圖像測速(PIV)技術(shù)和數(shù)字紋影技術(shù)。每種測量方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以最常用的電導(dǎo)率儀為例，優(yōu)點(diǎn)在于電導(dǎo)率測量為接觸式測量方法，可以直接獲取測量信號，因此響應(yīng)快、測量精度高。缺點(diǎn)在于測量時，電導(dǎo)率探頭需要進(jìn)入流場測量數(shù)據(jù)，勢必要接觸流場，對整個流場會產(chǎn)生干擾。相比而言，數(shù)字紋影技術(shù)是一種半定量全局觀測流場方法[2]，既能得到三維內(nèi)波場整體特征信息，又對流場沒有干擾，但其所測量數(shù)據(jù)需經(jīng)過計算機(jī)處理才能得
兵工學(xué)報 2019年3期2019-04-17
- 基于菲涅爾透鏡的改進(jìn)型紋影成像系統(tǒng)
100191)紋影法作為一種流動顯示方法，可將透明氣體介質(zhì)內(nèi)部的密度變化可視化，因而常用于對邊界層、氣體燃燒等流動現(xiàn)象的觀測[1]。紋影系統(tǒng)的性能主要用靈敏度來衡量，即系統(tǒng)對被觀測氣體密度(或折射率)微小改變的響應(yīng)能力[2]。在平行光紋影系統(tǒng)中，透射式紋影系統(tǒng)成像質(zhì)量好，但由于其所需大口徑的雙球面透鏡加工十分困難，故常采用反射式紋影系統(tǒng)來代替[1]。然而，反射式紋影系統(tǒng)所需的大口徑精密凹面鏡價格也十分昂貴，一般的小型實(shí)驗(yàn)室難以負(fù)擔(dān)。菲涅爾透鏡常用于投影、
物理與工程 2019年1期2019-03-22
- 紋影系統(tǒng)的靈敏度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計與分析
610101)紋影法是由Toepler. A于1864年基于用紋影儀系統(tǒng)對流場進(jìn)行顯示和測量而提出的光學(xué)方法[1]. 該方法是利用光在被測流場中的折射率梯度正比于流場的氣流密度的原理，將流場中密度梯度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)槌上衿矫嫔舷鄬鈴?qiáng)的變化，使可壓縮流場中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區(qū)域成為可觀察、可分辨的圖像. 紋影系統(tǒng)的可視化功能廣泛應(yīng)用于流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，特別是在氣流的邊界層、燃燒、激波、氣體內(nèi)的冷熱對流以及風(fēng)洞或水洞流場的檢測[2-8]. 如1981
物理實(shí)驗(yàn) 2019年1期2019-02-13
- Quantative measuring technique for thetemperature of flow fields in schlieren systems
滿足觀測需求。以紋影定量測量技術(shù)為代表的光學(xué)顯示技術(shù)備受關(guān)注，其顯著特點(diǎn)是流場信息量大、非侵入定量測量精度高、成本低。特別是對于流場的溫度測量，相比傳統(tǒng)的探針測量方式，利用紋影定量技術(shù)可以在不影響流場本身特性的前提下，滿足溫度場測量需求[1-6]。Since year 2000, Schlieren measurement technology has seen rapid development. In 2008, C. Alvarezherreraet
中國光學(xué) 2018年5期2018-10-15
- 斜激波入射V形鈍前緣溢流口激波干擾研究
靜溫為101K。紋影系統(tǒng)采用Z字形光路布置，如圖2所示。通過高速攝影記錄流場紋影圖像,拍攝幀率為15000Hz，曝光時間為2μs。入射斜激波由氣流偏轉(zhuǎn)角為12°的斜劈產(chǎn)生，斜劈流向長度為200mm，展向?qū)挾葹?60mm。為了獲得豐富的流場信息，考慮到模型對光路的遮擋，分別從平行于平板(z方向，見圖2)和垂直于平板(y方向，見圖3)2個方向?qū)α鲌鲞M(jìn)行拍攝。通過前后移動斜劈的方式，改變?nèi)肷湫奔げㄅcV形鈍前緣溢流口的相對位置。為了便于分析，斜激波入射位置采用不考
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2018年3期2018-10-10
- 現(xiàn)代紋影技術(shù)研究進(jìn)展概述①
影技術(shù)為基礎(chǔ)，對紋影技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展進(jìn)行了簡要介紹，說明傳統(tǒng)紋影技術(shù)與背景紋影技術(shù)的區(qū)別，并介紹了紋影技術(shù)在工程中的應(yīng)用與理論研究，最后總結(jié)了紋影技術(shù)的特點(diǎn)，提出彩色紋影在流場測量中的可能性。[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?紋影技術(shù);傳統(tǒng)紋影;背景紋影;彩色紋影[中圖分類號] ?TH744.3 ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603（2018）27-0022-01一、紋影技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展（一）
現(xiàn)代職業(yè)教育·職業(yè)培訓(xùn) 2018年9期2018-05-14
- 一種流場溫度的測量方法
021)0 引言紋影技術(shù)作為一種非接觸式流場可視化手段，不會對流場溫度的測量產(chǎn)生干擾。該技術(shù)在流場溫度測量中得到了廣泛應(yīng)用。2008年,Barrientos-García等利用紋影技術(shù)對充分和部分燃料的兩種不同火焰溫度場進(jìn)行分析[1]。2009年，Alvarez-Herrera C等采用反射式紋影系統(tǒng)測量流場溫度[2]。2012年,Guerrero-Viramontes J A等利用反射式紋影儀，實(shí)現(xiàn)了液體和氣體中二維溫度測量和粒子圖像測速[3]。2013
自動化儀表 2018年4期2018-04-17
- 基于光源拼接的大視場聚焦紋影技術(shù)初步研究
用的“Z”型結(jié)構(gòu)紋影系統(tǒng)(即常規(guī)紋影，光路圖如圖1所示)在測試視場Φ800mm以上時，不僅大尺寸球面反射鏡和窗口玻璃難以加工，而且價格非常昂貴?；诜颇哥R的聚焦紋影系統(tǒng)[1-10](光路圖如圖2所示)，因大尺寸菲涅耳透鏡相對球面反射鏡更容易加工，此類聚焦紋影系統(tǒng)可用于大視場流場顯示。但目前國內(nèi)可加工的菲涅耳透鏡直徑不超過2.0m[11]，用于聚焦紋影時測試視場難以達(dá)到Φ1.5m。而國內(nèi)外相繼發(fā)展的BOS(Background Oriented Schl
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2018年6期2018-02-13
- 潛航體激發(fā)類開爾文內(nèi)波的垂向數(shù)值紋影實(shí)驗(yàn)研究
文內(nèi)波的垂向數(shù)值紋影實(shí)驗(yàn)研究楊圣言，蔣小勤，周文進(jìn)，方頻捷，王建中(海軍工程大學(xué) 理學(xué)院，湖北 武漢 430033)運(yùn)用垂向數(shù)值紋影實(shí)驗(yàn)技術(shù)（NSS_V），研究了潛航體模型在線性分層流體中激發(fā)內(nèi)波的形態(tài)特征，測量了類開爾文V形內(nèi)波的張角、航行方向內(nèi)波波長λx與內(nèi)弗羅德數(shù)（Fr=U/DN）之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明：V型內(nèi)波張角隨著弗羅德數(shù)增大而減小，在Fr=1附近出現(xiàn)一個異常緩變平臺；波峰線相關(guān)波長λx與弗羅德數(shù)呈線性關(guān)系：λx=8.57Fr+1.74。對比實(shí)驗(yàn)
艦船科學(xué)技術(shù) 2017年11期2017-11-27
- 塑料導(dǎo)爆管激發(fā)后爆轟成長的試驗(yàn)研究
系式；同時，結(jié)合紋影儀對其端口信號進(jìn)行觀測和分析。結(jié)果表明：本研究所用普通導(dǎo)爆管爆轟成長區(qū)間長度為40~50cm，成長期前段增速極快，而中后段卻相對緩和；紋影試驗(yàn)驗(yàn)證了上述爆轟成長區(qū)間長度的結(jié)論。研究結(jié)果對導(dǎo)爆管傳爆機(jī)理的進(jìn)一步明確有一定的促進(jìn)作用，為導(dǎo)爆管爆轟理論基礎(chǔ)提供依據(jù)和參考數(shù)據(jù)。塑料導(dǎo)爆管；爆轟成長；曲線擬合；紋影；傳爆機(jī)理20世紀(jì)70年代末，我國開始研制塑料導(dǎo)爆管生產(chǎn)工藝，現(xiàn)已大范圍應(yīng)用于土巖爆破、拆除爆破以及井巷隧道掘進(jìn)爆破等各類爆破工程中。
火工品 2017年4期2017-11-10
- 基于數(shù)字圖像處理的甲烷噴射特性的研究
射特性，采用黑白紋影攝影技術(shù)、數(shù)字圖像處理及刀口自動尋焦方法，對甲烷氣體在不同噴射壓力下的噴射貫穿距離、噴射角度進(jìn)行了研究。通過與實(shí)際測量和實(shí)際噴射情況作對比，證明了圖像處理方法的可靠性。研究結(jié)果表明：甲烷氣體在不同壓力下的噴射過程主要分為上升階段和平緩階段。在上升階段，不同壓力下的噴射距離與噴射角度均快速增加；而在平緩階段，不同壓力下噴射距離近似呈線性變化，而噴射角度隨著壓力的增大而減小，噴射角度最終趨于一個穩(wěn)定度數(shù)。圖像處理； 光源； 模型； 測量；
自動化儀表 2017年2期2017-03-02
- How to improve the ability of listening, speaking, reading and writing
面流場結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)紋影照片符合較好, 在特定的縱向測量線上計算和實(shí)驗(yàn)的壓力值進(jìn)行了對比, 平板分離區(qū)內(nèi)符合較好, 楔面上在再附線附近峰值位置有所偏差, 但是峰值大小基本一致. 表明數(shù)值方法可以較好地模擬分離位置, 但對再附位置的模擬精度不足(風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是否在再附區(qū)發(fā)生了轉(zhuǎn)捩需要進(jìn)一步探討).The practice can also be controled by students freely. The internal force of study is
大陸橋視野 2016年24期2016-12-29
- 界面?zhèn)髻|(zhì)中Rayleigh對流的定量分析
00072）通過紋影光路觀察了特定氣液傳質(zhì)裝置中乙醇吸收CO2過程所引發(fā)的Rayleigh對流在垂直界面方向上的發(fā)展過程。隨著溶質(zhì)吸收的進(jìn)行，液層的流體穩(wěn)定性變?nèi)?，擾動加劇氣液界面失穩(wěn)并發(fā)生湍動，進(jìn)而發(fā)展為羽狀流并逐步向液相主體發(fā)展，在此過程中伴隨著對流胞的融合與增長。液層的濃度分布可通過對相應(yīng)液層紋影圖像進(jìn)行定量分析獲得。液層濃度分布和瞬時傳質(zhì)系數(shù)變化表征了Rayleigh對流的引發(fā)與發(fā)展及其對傳質(zhì)過程的強(qiáng)化效果，界面濃度分布及臨界Rayleigh數(shù)解釋
化工學(xué)報 2016年11期2016-11-18
- 一種便攜式錐形光彩色紋影儀的設(shè)計
便攜式錐形光彩色紋影儀的設(shè)計李寶華 （山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院日照分院，山東 日照 276825）通過闡述彩色紋影儀的原理，進(jìn)一步分析了雙透鏡紋影系統(tǒng)、反射式Z形光路平行光紋影系統(tǒng)和錐形光紋影系統(tǒng)的特點(diǎn)和便攜式改進(jìn)的可行性。提出了一種利用錐形光紋影系統(tǒng)加裝兩組平面反射鏡的設(shè)計方法，縮小了裝置尺寸；同時通過采用大功率LED發(fā)光管代替?zhèn)鹘y(tǒng)鹵素?zé)酎c(diǎn)光源，減小了裝置的重量。最后簡述了改進(jìn)后裝置的測試情況，證實(shí)了光路折疊式錐形光彩色紋影儀的便攜式應(yīng)用設(shè)計方案是可行的
中國設(shè)備工程 2016年9期2016-09-06
- 基于紅外和紋影技術(shù)研究聲作用下火焰鋒面運(yùn)動及熱量演化
14）基于紅外和紋影技術(shù)研究聲作用下火焰鋒面運(yùn)動及熱量演化鄧 凱＊，李 華，楊臧健，鐘英杰（浙江工業(yè)大學(xué)能源與動力工程研究所脈動技術(shù)工程研究中心，杭州 310014）以Rijke型駐波聲場為聲環(huán)境，以本生型層流部分預(yù)混火焰為實(shí)驗(yàn)對象，研究了火焰在聲場作用下的鋒面運(yùn)動及熱量演化行為。通過火焰紅外圖像表征燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的高溫產(chǎn)物，借助火焰紋影圖像描述徑向溫度梯度分布，并以紅外－紋影信息一體化的圖像說明了高溫產(chǎn)物與徑向溫度梯度的關(guān)系。結(jié)果表明，聲場作用下的部分預(yù)混
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2016年6期2016-08-31
- Marangoni對流的紋影實(shí)驗(yàn)分析
ngoni對流的紋影實(shí)驗(yàn)分析趙嵩，陳曼，曾愛武，金霧（天津大學(xué)化工學(xué)院，化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072）摘要:通過紋影系統(tǒng)對乙醇溶液解吸CO2的過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，液層自由界面的俯視紋影圖記錄了對流結(jié)構(gòu)的演化過程，并捕捉到了Marangoni對流結(jié)構(gòu)的初始形態(tài)。相應(yīng)的胞型結(jié)構(gòu)因發(fā)展空間的限制，由初始的近圓形逐漸變成了多邊形結(jié)構(gòu)。利用紋影圖片的灰度分布信息，對單個胞型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)、發(fā)展及分裂階段進(jìn)行了定性分析，發(fā)現(xiàn)界面非均勻傳質(zhì)所引發(fā)的界面對流
化工學(xué)報 2016年7期2016-08-06
- 背景紋影定量化在層流軸對稱火焰溫度場測量中的應(yīng)用研究
10014)背景紋影定量化在層流軸對稱火焰溫度場測量中的應(yīng)用研究王根娟, 楊臧健, 孟 晟, 王明曉, 鐘英杰*(浙江工業(yè)大學(xué) 能源與動力工程研究所, 杭州 310014)本文以本生型甲烷/空氣層流預(yù)混火焰為研究對象，研究了背景紋影技術(shù)在層流軸對稱火焰溫度場測量中的應(yīng)用?？紤]到背景尺度對窗口和相機(jī)參數(shù)的限制問題，采用了多尺度小波噪點(diǎn)背景。比較各類運(yùn)動圖像處理技術(shù)的特點(diǎn)，選用變分光流法獲取光線穿過火焰后的偏轉(zhuǎn)角。搭建實(shí)驗(yàn)臺并進(jìn)行背景紋影火焰測溫實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中發(fā)
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2016年2期2016-06-22
- 基于紋影法的聚焦超聲聲場重建算法研究
勇，王 華引言紋影法作為一種非侵入式測量方式，具有直接、快速、實(shí)時等優(yōu)勢［1］，已經(jīng)在低頻聲波［2］、超聲波［3－5］以及聚 焦 超 聲［6］的 檢 測 中 得 到 了 很 多 的 應(yīng)用。根據(jù)聲波與光波的作用規(guī)律，聲波在透明介質(zhì)中發(fā)射時，用一束激光垂直穿過聲波，介質(zhì)密度的改變會引起折射率發(fā)生改變，形成穩(wěn)定的相位光柵，導(dǎo)致光波相位變化［7］。據(jù)此，利用紋影成像技術(shù)便可得到相應(yīng)的聲場紋影圖像，從而重建出聲場聲壓分布。然而現(xiàn)有的紋影法并不能直接利用紋影圖像重建
應(yīng)用光學(xué) 2015年5期2015-06-27
- 基于BOS技術(shù)的密度場測量研究
21000)背景紋影技術(shù)是一種基于圖像的大視場、非接觸的定量流場測試技術(shù)，在流場測量中有著廣闊的應(yīng)用前景。詳細(xì)介紹了背景紋影技術(shù)的基本原理，并從理論上對系統(tǒng)靈敏度以及空間分辨率進(jìn)行了深入分析。根據(jù)背景紋影技術(shù)原理，深入設(shè)計了背景斑點(diǎn)圖案，搭建了密度場測量系統(tǒng)，基于火焰流場和噴流流場開展了定量測量研究，并給出了流場密度和溫度分布測量結(jié)果。結(jié)果表明，背景紋影技術(shù)可以便捷、有效地實(shí)現(xiàn)流場密度測量和溫度測量，為實(shí)現(xiàn)大視場定量的流場密度測量提供了一種簡潔有效的方法。
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2015年1期2015-06-23
- 紋影定量化在火焰溫度測量中的應(yīng)用
310014)紋影定量化在火焰溫度測量中的應(yīng)用孟 晟, 楊臧健, 王明曉, 沈忠良, 鄧 凱, 鐘英杰*(浙江工業(yè)大學(xué) 能源與動力工程研究所, 杭州 310014)基于傳統(tǒng)“Z”字形紋影系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)光度法對火焰溫度進(jìn)行了定量化。標(biāo)準(zhǔn)光度法通過一個標(biāo)定鏡片來建立火焰紋影圖像的灰度值和光線偏轉(zhuǎn)角之間的定量關(guān)系，并利用軸對稱假設(shè)建立光線偏轉(zhuǎn)角和折射率之間的關(guān)系。最后通過蓋斯定律和理想氣體方程得到火焰溫度。對其中涉及到的反演算法進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示直接積分法和
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2015年4期2015-06-22
- 沖擊射流的彩虹紋影實(shí)驗(yàn)研究
早期的研究者利用紋影技術(shù)和表面壓力測量技術(shù)，研究沖擊射流的結(jié)構(gòu)和流動特性，研究表明碰撞區(qū)域能否產(chǎn)生滯止泡(Stagnation Bubble)取決于來流條件。一般認(rèn)為在沖擊射流初始階段，高壓氣體在噴管唇部迅速膨脹，形成了類似球狀的不斷向外擴(kuò)張的起始沖擊波，沖擊波遇到射流邊界以后，形成一道入射激波。此外，起始沖擊波遇到平板后發(fā)生反射，形成曲面激波，該激波與平板相互作用后發(fā)生馬赫反射，在曲面激波后面形成了局部高溫高壓區(qū)；隨著時間的進(jìn)一步發(fā)展，射流激波遇到馬赫盤
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2014年2期2014-03-29
- 激波風(fēng)洞流場密度測量的聚焦紋影技術(shù)
干涉、全息干涉和紋影干涉等技術(shù)，這些方法中都利用了紋影儀光路，并把該光路作為物光束的光路。通過這些方法獲得了試驗(yàn)干涉照片，并獲得了流場的密度定量值。上述干涉方法和常規(guī)陰影、紋影方法(即按照某種平行光路的方式通過測試流場)一樣，獲得的流場信息是沿著光路的整個流場的積分效應(yīng)值，運(yùn)用這些干涉方法獲得的流場密度值是物光束沿著流場區(qū)域的密度變化積分效應(yīng)，不能獲得流場某個區(qū)域的密度值。而最近國內(nèi)外不斷發(fā)展的密度測量技術(shù)，如平面激光誘導(dǎo)熒光(PLIF)技術(shù)可以獲得流場某
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2013年2期2013-09-21
- 基于彩色紋影的Edney IV型激波相互作用研究
力分布，并用黑白紋影技術(shù)顯示了Edney IV型相互作用，但波系結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)并不十分清晰。國內(nèi)在激波干擾方面起步較晚，研究也僅限于數(shù)值模擬。鄧小剛［4］利用特征變量隱式NND格式和隱式分解算法數(shù)值求解了5種類型的激波干擾流場，得到了激波、剪切層以及彼此干擾結(jié)構(gòu)。閻超［5］將AUSM上風(fēng)格式應(yīng)用于數(shù)值模擬半球繞流激波碰撞干擾的流動中，揭示了該流動在定常來流條件下的非定常本質(zhì)。田正雨［6-7］對Edney IV型激波干擾非定常流動進(jìn)行了數(shù)值模擬，他們采用有限體積法
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2013年2期2013-09-21
- 高幀頻數(shù)字相機(jī)在高速流動顯示中的應(yīng)用
頻數(shù)字相機(jī)，結(jié)合紋影技術(shù)，在激波管上針對方塊、凹槽模型，開展了高速流動顯示實(shí)驗(yàn)，獲取了運(yùn)動激波與模型邊界相互作用的序列圖像，觀察到湍流渦隨時間演化發(fā)展的過程。結(jié)合一臺輸出功率為8W的連續(xù)激光光源和高幀頻數(shù)字相機(jī)，建立了一套高速片光散射流動顯示系統(tǒng)，獲取了噴流的米氏散射序列圖像。實(shí)驗(yàn)證明，基于高幀頻數(shù)字相機(jī)的紋影及片光散射技術(shù)具備開展高速流動顯示實(shí)驗(yàn)研究的能力。高速相機(jī)；紋影；散射；流動顯示；序列圖像0 引 言非定常復(fù)雜流動一直是空氣動力學(xué)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2012年5期2012-06-15
- 雙截面聚焦紋影技術(shù)應(yīng)用研究
雙截面聚焦紋影技術(shù)應(yīng)用研究黃思源，謝愛民，白菡塵 （中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速所 高超聲速沖壓發(fā)動機(jī)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽 621000）通過支板尾流結(jié)構(gòu)顯示實(shí)驗(yàn)，研究了使用雙截面聚焦紋影技術(shù)顯示復(fù)雜流動的可行性。雙截面聚焦紋影系統(tǒng)能在一次實(shí)驗(yàn)中得到兩個不同位置的聚焦紋影圖片，并能保證兩張圖片反映的是同一時刻的流場結(jié)構(gòu)。比較了普通紋影與雙截面聚焦紋影系統(tǒng)捕捉三維流場結(jié)構(gòu)的能力，證明聚焦紋影技術(shù)顯示復(fù)雜流場是有潛力的。為使之能夠清晰地反映復(fù)雜流場的
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2011年6期2011-06-15
- 紋影技術(shù)中光源的選擇與設(shè)計方法
102249）紋影技術(shù)中光源的選擇與設(shè)計方法葉繼飛1，金 燕2，吳文堂1，蔣冠雷1（1.裝備指揮技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部 北京 101416；2.裝備指揮技術(shù)學(xué)院士官系 北京 102249）在紋影技術(shù)應(yīng)用過程中，紋影光源的性能一定程度上決定了拍攝結(jié)果的優(yōu)劣。不同種類的光源，得到的拍攝效果不同，對于某種特定拍攝需求，光源的選擇和設(shè)計也不同。如何選擇和設(shè)計合適的紋影光源，對于最終拍攝結(jié)果的好壞至關(guān)重要。結(jié)合紋影技術(shù)在工程實(shí)際中的應(yīng)用，分析了不同被測對象對光源的需求，總
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2011年4期2011-06-15
- 紋影系統(tǒng)中物平面的選擇與刀口的設(shè)置
14)0 引 言紋影法是重要的流動顯示技術(shù),在空氣動力學(xué)、燃燒學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究工作中被廣泛采用。其作業(yè)原理是將被測對象置于由光源及光學(xué)元件構(gòu)建的平行光路中,通過被測流場對光線的偏折程度反映實(shí)驗(yàn)對象的密度梯度分布。紋影系統(tǒng)的組成部分主要包括光源、凸透鏡或凹面鏡(兩面)、刀口及圖像記錄裝置。布置方式如圖1所示,光源置于第一面凸透鏡的焦點(diǎn)處,通過透鏡形成平行光線,并匯聚于第二面凸透鏡焦點(diǎn)處的刀口上,實(shí)驗(yàn)對象置于兩面凸透鏡之間,在刀口后方的圖像記錄裝置上成像。采
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2011年3期2011-04-17
- 可壓縮混合層密度梯度場特性的實(shí)驗(yàn)研究
獻(xiàn)往往只給出一幅紋影圖，因?yàn)樗麄兊难芯磕康膬H僅是為了考察混合層厚度及其增長率，或者觀察是否存在大尺度結(jié)構(gòu)，沒能研究可壓縮混合層密度梯度場的時間特性，更沒有考慮可壓縮效應(yīng)對密度梯度場的影響，而密度梯度場的特性對氣動光學(xué)傳輸效應(yīng)具有很重要的意義。和大量的文獻(xiàn)利用數(shù)值模擬研究可壓縮混合層流動相比，限于實(shí)驗(yàn)研究的難度和費(fèi)用，目前國內(nèi)外通過實(shí)驗(yàn)研究該流動特性的文獻(xiàn)不多［1－3，8－9］，而利用實(shí)驗(yàn)手段給出較大范圍內(nèi)混合層流場空間變化特性的文獻(xiàn)就更少。如PIV技術(shù)（粒
實(shí)驗(yàn)流體力學(xué) 2011年4期2011-04-17