空氣動力學是航天航空工程重要的基礎理論之一。作為一種低成本、高可靠性試驗手段,風洞是空氣動力學研究與試驗的重要工具。紋影技術是目前風洞試驗及燃燒場研究的重要測試手段。90年代初發(fā)展起來的聚焦紋影技術具有傳統(tǒng)紋影技術無法比擬的成本優(yōu)勢及技術優(yōu)勢,是目前紋影技術的重要發(fā)展方向。本文首先介紹了紋影技術在空氣動力學試驗研究中的作用,然后對紋影技術的出現(xiàn)及發(fā)展歷史進行了綜述。介紹了目前紋影技術的兩大發(fā)展方向:背景紋影、聚焦紋影。根據(jù)紋聚焦紋影的原理及國內(nèi)外應用經(jīng)驗,設計了聚焦紋影系統(tǒng)。重點解決了光源選擇、光源均勻性、源格柵制備、刀口柵制備、刀口柵調(diào)整裝置等問題。在實驗室調(diào)試中驗證了急劇聚焦深度、像面亮度均勻性等關鍵技術指標。在Φ120mm激波風洞上,利用高速相機對平窗模型、凹窗模型進行了聚焦紋影試驗,通過對比不同聚焦面的聚焦紋影圖像,驗證了聚焦紋影系統(tǒng)對于流場結構的層析功能。為進一步拓展聚焦紋影的應用范圍,設計并實現(xiàn)了反射式聚焦紋影系統(tǒng),使之滿足大視場測量需求。重點解決了高亮度均勻光源、源格柵以及反射膜的設計與制備。在實驗室調(diào)試中,實現(xiàn)了 1m量級視場酒精燈火焰場的聚焦紋影成像。 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Hooke的紋影原型裝置

?第１章緒論??圖１．３?Ｄｒａｐｅｒ的熱對流試驗手繪圖１７１??Ｔｏｅｐｌｅｒ首先認識到Ｆｏｕｃａｕｌｔ刀口裝置在紋影技術中的重大作用及發(fā)展?jié)摿�，發(fā)明了??第一個實用的紋影觀測裝置，如圖１．４所示，該裝置包括刀口、光源、望遠鏡、長焦透鏡。??Ｔｏｅｐｌｅｒ最初利用該裝置進行光學零件檢測，后來他發(fā)現(xiàn)該裝置在流動顯示中的巨大潛力。??Ｔｏｅｐｌｅｒ利用他的紋影裝置對蠟燭的熱對流及電火花產(chǎn)生的激波進行了觀測并繪制出測量??結果，如圖１．５所示，他同時預言激波將是今后紋影裝置最主要的研究內(nèi)容［８１。??圖１．４?Ｔｏｅｐｌｅｒ的紋影裝置??：ｉｌｌ??ａ＇冒．??圖１．５?Ｔｏｅｐｌｅｒ的手繪紋影試驗結果??隨著實驗物理學的發(fā)展，Ｔｏｅｐｌｅｒ的紋影裝置逐漸被大家認可并被廣泛地應用及改進，??其中Ｍａｃｈ的工作尤為突出。Ｍａｃｈ的同事及學生利用火花光源、延時電路及紋影技術做??了大量的紋影試驗。Ｍａｃｈ與Ｓａｌｃｈｅｒ的著名紋影圖片（圖１．６）首次顯示出超音速運動的??子彈所產(chǎn)生的弓形激波、尾激波及尾流，第一次揭示出超音速流動的秘密，開辟了超音??速空氣動力學研究領域［９１。??３??

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【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚集紋影圖像密度場處理技術[J]. 黃訓銘,謝愛民,鄭蕾,呂治國.  四川兵工學報. 2015(06)
[2]基于BOS技術的密度場測量研究[J]. 張俊,胥頔,張龍.  實驗流體力學. 2015(01)
[3]高速聚焦紋影改進及應用[J]. 岳茂雄,王如琴,姚向紅,袁強,張進.  實驗流體力學. 2013(05)
[4]雙截面聚焦紋影技術應用研究[J]. 黃思源,謝愛民,白菡塵.  實驗流體力學. 2011(06)
[5]紋影技術中光源的選擇與設計方法[J]. 葉繼飛,金燕,吳文堂,蔣冠雷.  實驗流體力學. 2011(04)
[6]應用背景紋影技術的溫度場測量[J]. 周昊,呂小亮,李清毅,岑可法.  中國電機工程學報. 2011(05)
[7]BOS技術在流動測量中的應用[J]. 何霖,易仕和,趙玉新,田立豐,程忠宇.  國防科技大學學報. 2010(01)
[8]聚焦紋影顯示技術在激波風洞的初步應用[J]. 徐翔,謝愛民,呂治國,宋強,黃潔.  實驗流體力學. 2009(03)



本文編號：3343493