留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双光程纹影在高超声速流场显示中的应用

李明 祝智伟 杨彦广 谢爱民

李明, 祝智伟, 杨彦广, 谢爱民. 双光程纹影在高超声速流场显示中的应用[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 211001-0211001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
引用本文: 李明, 祝智伟, 杨彦广, 谢爱民. 双光程纹影在高超声速流场显示中的应用[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2): 211001-0211001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
Li Ming, Zhu Zhiwei, Yang Yanguang, Xie Aimin. Flow visualization using double-pass schlieren technique in hypersonic flow[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 211001-0211001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
Citation: Li Ming, Zhu Zhiwei, Yang Yanguang, Xie Aimin. Flow visualization using double-pass schlieren technique in hypersonic flow[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(2): 211001-0211001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0211001

双光程纹影在高超声速流场显示中的应用

doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
基金项目: 

国家重点基础研究发展计划(2014CB744100)

详细信息
    作者简介:

    李明(1970-),男,研究员,博士,主要从事红外测热与流场诊断的研究。Email:liming_sccn@163.com

  • 中图分类号: V11

Flow visualization using double-pass schlieren technique in hypersonic flow

  • 摘要: 为了解决单光程纹影系统在高马赫数、低静压流场显示中灵敏度低的问题,研制了国内首套最大口径为900 mm的双光程纹影系统。与单光程纹影系统相比,双光程纹影系统具有更高的灵敏度,能提供更多的流场细节,能拓宽纹影技术的应用范围。通过用LED四色光源代替常规的彩色刀口、增加补偿透镜、优化照相物镜和精细调节LED四色光源,较好地消除了试验流场重影。通过增加入射光阑,有效减弱了试验流场中出现的光源光斑。对单光程纹影流场图与双光程纹影流场图进行了比较。在马赫数Ma=10、试验总压为2.0 MPa、试验总温为1 100 K、攻角为0~15试验条件下,通过双光程纹影系统,获得了大钝头模型清晰的试验流场图像。最后分析了双光程纹影技术的优缺点及改进方向。
  • [1] Yu Kaikai, Xu Jinglei, Tang Lan, et al. Density measurements of nozzle under over-expanded condition using background oriented schlieren technique[J]. Journal of Propulsion Technology, 2015, 36(6):832-838. (in Chinese)俞凯凯, 徐惊雷, 唐兰, 等. 基于BOS的过膨胀喷管出口密度测量[J]. 推进技术, 2015, 36(6):832-838.
    [2] Wang Diankai, Hong Yanji, Li Qian, et al. Color schlieren for hypersonic shock wave structures[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(6):1710-1714. (in Chinese)王殿恺, 洪延姬, 李倩, 等.高超声速波系结构的彩色纹影显示技术[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(6):1710-1714.
    [3] Ye Jifei,Hong Yanji. Quantitative measurement of density by color schlieren based on axial symmetry field[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12):3335-3338. (in Chinese)叶继飞,洪延姬. 轴对称流场的彩色纹影密度场定量测量[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12):3335-3338.
    [4] Meng Sheng,Yang Zangjian,Wang Mingxiao. Application of quantitative schlieren method in flame temperature measurement[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2015, 29(4):65-69. (in Chinese)孟晟, 杨臧健, 王明晓. 纹影定量化在火焰温度测量中的应用[J]. 实验流体力学, 2015, 29(4):65-69.
    [5] Lukasiewicz J. Hypersonic Experimental Method[M]. Beijing:National Defence Industrial Press, 2006:481-482.(in Chinese) J卢卡西维茨. 高超音速实验方法[M]. 国防工业出版社, 2006:481-482.
    [6] Yang Zuqing. Flow Visualization Technique[M]. Beijing:National Defence Industrial Press, 2002:105-131. (in Chinese)杨祖清.流动显示技术[M]. 北京:国防工业出版社, 2002:105-131.
    [7] Li Guichun. Aero-Optics[M]. Beijing:National Defence Industrial Press, 2006:411-415. (in Chinese)李桂春. 气动光学[M]. 北京:国防工业出版社, 2006:411-415.
    [8] Gottlleb J. Evaluation of a double-pass schlieren system[G]. Suffield Memorandum, 1968:54-67.
  • [1] 傅杨奥骁, 江涛, 刘庆宗, 丁明松, 李鹏, 董维中, 高铁锁, 许勇.  高超声速飞行器热喷高温燃气红外辐射特性数值模拟 . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20220023-1-20220023-10. doi: 10.3788/IRLA20220023
    [2] 邢占, 陈晓依, 彭志勇, 杨志旺, 张贺龙, 邢忠福, 张宁.  红外气动光学效应研究进展与思考(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20220228-1-20220228-17. doi: 10.3788/IRLA20220228
    [3] 刘蒙, 张伟科, 黄立, 胡磊, 苏伟, 许单洁, 李勋龙.  高超声速飞行器红外波段及窗口选择(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20220161-1-20220161-7. doi: 10.3788/IRLA20220161
    [4] 宋俊玲, 姜雅晶, 饶伟, 孙秀辉, 陈建军.  超声速燃烧场高密度光学测量环设计方法研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20210063-1-20210063-10. doi: 10.3788/IRLA20210063
    [5] 李明, 方明, 李震乾.  在稀薄气流中用红外热图测量中低量值热流 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200355-1-20200355-7. doi: 10.3788/IRLA20200355
    [6] 李一涵, 胡海洋, 王强.  高超声速飞行器红外探测窗口辐射透射特性研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0404002-0404002-7. doi: 10.3788/IRLA202049.0404002
    [7] 王莹莹, 何苹, 孟常亮.  星载红外探测器对高超声速飞行器探测距离的计算 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 704003-0704003(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0704003
    [8] 刘潇明, 赵长明, 张子龙.  高超声速目标相干双频激光雷达探测技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105005-1105005(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1105005
    [9] 牛青林, 杨霄, 陈彪, 贺志宏, 刘连伟, 董士奎.  高速滑翔目标点源红外辐射特征模拟及可探测性分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1104001-1104001(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1104001
    [10] 高铁锁, 江涛, 丁明松, 董维中, 刘庆宗.  高超声速拦截弹绕流红外辐射特性数值模拟 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204001-1204001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.1204001
    [11] 岳茂雄, 苏铁, 杨顺华, 袁强, 乐嘉陵.  燃烧场波系显示及燃烧区域诊断研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 239001-0239001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0239001
    [12] 刘岩, 钱宏亮, 范峰.  大型射电望远镜结构风荷载特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 148-156.
    [13] 田媛, 韩一平, 牛化恒, 雷园.  弱电离高超声速流场对太赫兹波传播影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3690-3695.
    [14] 王亚辉, 王强, 张伯川, 周斌, 肖利平, 徐力.  高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1716-1720.
    [15] 肖松, 谭贤四, 王红, 李志淮.  变结构多模型临近空间高超声速飞行器跟踪算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2362-2370.
    [16] 王殿恺, 洪延姬, 李倩, 叶继飞.  高超声速波系结构的彩色纹影显示技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1710-1714.
    [17] 叶继飞, 洪延姬.  轴对称流场的彩色纹影密度场定量测量 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3335-3338.
    [18] 李明, 杨彦广, 祝智伟.  利用红外热图开展通用航空飞行器气动热特性试验 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 285-289.
    [19] 王亚辉, 王强, 高磊, 肖力平, 徐力.  高超声速飞行器气动热辐射特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1399-1403.
    [20] 吴杰, 廖光, 毛宏霞, 朱希娟, 董雁冰.  高超声速流场中CO2的红外辐射研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1113-1116.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  428
  • HTML全文浏览量:  67
  • PDF下载量:  145
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-10
  • 修回日期:  2016-07-20
  • 刊出日期:  2017-02-25

双光程纹影在高超声速流场显示中的应用

doi: 10.3788/IRLA201746.0211001
    作者简介:

    李明(1970-),男,研究员,博士,主要从事红外测热与流场诊断的研究。Email:liming_sccn@163.com

基金项目:

国家重点基础研究发展计划(2014CB744100)

  • 中图分类号: V11

摘要: 为了解决单光程纹影系统在高马赫数、低静压流场显示中灵敏度低的问题,研制了国内首套最大口径为900 mm的双光程纹影系统。与单光程纹影系统相比,双光程纹影系统具有更高的灵敏度,能提供更多的流场细节,能拓宽纹影技术的应用范围。通过用LED四色光源代替常规的彩色刀口、增加补偿透镜、优化照相物镜和精细调节LED四色光源,较好地消除了试验流场重影。通过增加入射光阑,有效减弱了试验流场中出现的光源光斑。对单光程纹影流场图与双光程纹影流场图进行了比较。在马赫数Ma=10、试验总压为2.0 MPa、试验总温为1 100 K、攻角为0~15试验条件下,通过双光程纹影系统,获得了大钝头模型清晰的试验流场图像。最后分析了双光程纹影技术的优缺点及改进方向。

English Abstract

参考文献 (8)

目录

    /

    返回文章
    返回