為了研究飛秒激光電子激發(fā)標(biāo)記測(cè)速方法在超聲速流場(chǎng)中的適用性,利用該技術(shù)進(jìn)行了超聲速速度場(chǎng)的測(cè)量與二維軸向速度場(chǎng)重建的研究。將飛秒激光激發(fā)流場(chǎng)空氣中的氮?dú)夥肿幼鳛槭聚櫡肿?示蹤分子隨流場(chǎng)移動(dòng)并發(fā)出熒光,通過(guò)測(cè)量示蹤分子所發(fā)出的熒光信號(hào)在固定時(shí)間內(nèi)的位移來(lái)進(jìn)行測(cè)速。運(yùn)用該技術(shù)研究了軸對(duì)稱的超聲速自由射流的速度場(chǎng)分布情況,獲得了超聲速射流的軸向速度變化和不同高度速度的一維分布,在此基礎(chǔ)上重建了超聲速射流的二維軸向速度場(chǎng),并給出了速度測(cè)量誤差。 

【文章來(lái)源】：空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,38(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置

圖2是在空氣中測(cè)量的FLEET信號(hào)的光譜圖。橫坐標(biāo)是波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)是信號(hào)強(qiáng)度，從圖中可以看到氮分子躍遷產(chǎn)生的熒光的譜線，其中N2(C3Пu）→N2(B3Пg）產(chǎn)生的熒光壽命較短，這一部分光譜可以用來(lái)研究溫度或者其它流場(chǎng)特性[20-21]。而N2(B3Пg）→N2(A3Σu+）產(chǎn)生的熒光壽命很長(zhǎng)[24]，可以用于速度測(cè)量。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了了解流場(chǎng)在不同高度一維速度分布，測(cè)量了中心線到達(dá)極值處高度流場(chǎng)的一維速度分布。圖6(a）是流場(chǎng)在不同軸向高度的一維速度分布。橫坐標(biāo)為射流管出口徑向位置，0處為噴管出口正中心，縱坐標(biāo)是速度，y為距離射流管出口的軸向高度。圖6(b）為瑞利散射測(cè)量的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，黑線對(duì)應(yīng)圖6(a）中不同軸向高度y在流場(chǎng)中的位置。從圖中可以看出：在徑向位置-2mm和2mm附近均出現(xiàn)了劇烈的速度變化，該地方為流場(chǎng)的剪切層，內(nèi)部為流場(chǎng)的高速區(qū)域，高速區(qū)域的寬度在不同高度出現(xiàn)變化，這是因?yàn)榱鲌?chǎng)在不斷重復(fù)地進(jìn)行壓縮和膨脹過(guò)程。在高度為4.0mm和13.5mm處的高速區(qū)域，速度沿徑向位置增大方向先變大后變小，在高度為1.5 mm、10.0 mm、17.5mm處的高速區(qū)域，速度先變小后變大，均在中心附近達(dá)到極值。2.3 二維軸向速度分布及測(cè)量誤差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3129632