CN107941454A - 基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 - Google Patents
基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107941454A CN107941454A CN201711160029.6A CN201711160029A CN107941454A CN 107941454 A CN107941454 A CN 107941454A CN 201711160029 A CN201711160029 A CN 201711160029A CN 107941454 A CN107941454 A CN 107941454A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acetone
- hypersonic
- wind tunnel
- valve
- plif
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 185
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 102100020760 Ferritin heavy chain Human genes 0.000 title claims abstract 7
- 101001002987 Homo sapiens Ferritin heavy chain Proteins 0.000 title claims abstract 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 101000694017 Homo sapiens Sodium channel protein type 5 subunit alpha Proteins 0.000 claims description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001499 laser induced fluorescence spectroscopy Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 abstract 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 13
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 3
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- CNKHSLKYRMDDNQ-UHFFFAOYSA-N halofenozide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)N(C(C)(C)C)NC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CNKHSLKYRMDDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000007794 visualization technique Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
- G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
- G01M9/065—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing dealing with flow
- G01M9/067—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing dealing with flow visualisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF(Plane Laser Induced Fluorescence，平面激光诱导荧光)成像风洞实验方法，诊断系统包括激光光源系统、片状光束整形系统、PLIF图像探测系统和丙酮示踪剂供给系统，将丙酮作为示踪粒子，在常规高超风洞的真空环境下进行粒子投放，得到其在高超声速流场中的荧光信号，应用PLIF测量技术，获得了高超声速流场的二维图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种高超声速风洞实验方法，是一种对高超声速外流场进行非接触测量的流场显示方法，属于流场测量技术领域。
背景技术
高超声速PLIF(Plane Laser InducedFluorescence，平面激光诱导荧光)成像诊断测量技术是一种新型无干扰流场测试技术，可实现浓度场与温度场的高精度可视化测量。它具有非介入测量，不干扰流场；时间分辨率ns量级，可提供流场瞬态信息；空间分辨率可达μm量级，可获得高精度流场空间结构信息以及抗干扰能力强等优点。近年来，在流场测量领域，越来越受到关注。该系统可用于获取跨声速流场、超声速流场以及高超声速流场的二维图像，为该速域飞行器涉及提供技术支撑，检验完善了飞行器仿真设计模型，保证了高超飞行器试飞成功。目前仅美国NASA可以成熟地开展了相关流场的高超声速PLIF成像诊断。
对于流场测量来说，高超声速PLIF成像诊断测量技术需要在流场中补充示踪粒子(剂)。以美国NASA为例，其试验中所用的示踪剂为一氧化氮(NO)。NO常温下为气体，有毒性，并且常规高超声速风洞下游为密封的真空容器，因此如采用NO作为示踪剂将具有一定的危险性。
丙酮(CH3COCH3)是一种无色、无毒、有特殊辛辣气味的气体。易溶于水、醇和醚。其在常温下是液态，易挥发，沸点为56℃，分子量为58。将其选用为示踪剂是高速PLIF成像诊断测量的极佳的选择。但是根据以往公开的文献以及计算，在风洞喷管前的稳定段内进行示踪粒子的投放无法满足PLIF试验条件，具体原因是气流经过稳定段后进入喷管，过喉道后急剧膨胀，静温急剧降低，加热挥发出的丙酮蒸汽易液化，且主流气流量较大，示踪剂浓度无法达到要求。
发明内容
为了克服现有PLIF成像诊断测量技术采用NO(g)作为示踪剂对实验人员造成的伤害，本发明设计了一种基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统。该系统不仅克服了丙酮在高超声速流场中易液化的缺陷，同时保证了测量试验的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统，所述基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统包括激光光源系统、片状光束整形系统、PLIF图像探测系统和丙酮示踪剂供给系统。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的激光光源系统采用Nd:YAG激光器，其激光重复频率和单脉冲激光能量可根据拍摄对象，进行调节。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的片状光束整形系统是激光器发出的激光经过爬高光路到达导轨，然后选取激光能量均匀的部分，经过片光整形光路整形成一定宽度和厚度的片光，最后经由大口径的反射镜将片光反射入高超声速风洞实验装置中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的PLIF图像探测系统由成像镜头和滤光片组成，根据示踪剂的荧光光谱特性，选择带通滤光片，在示踪剂辐射荧光光谱范围内，滤光片透过率大于95％，并有效截止散射光。
作为本发明的一种优选技术方案，所述的丙酮示踪剂供给系统采用丙酮作为示踪剂，将丙酮投入到高超声速气流主流中去，以进行PLIF流场可视化实验。
作为本发明的一种优选技术方案，要根据激光能量强度，计算丙酮的体积分数。具体的计算方法如下：
公式(1)为线性激发时丙酮的荧光强度公式。其中，E是激光能量密度，λ是激光激发波长，ηopt为探测系统量子效率，dVc为单个像元对应的成像体积，N为丙酮的粒子数密度，σ是丙酮分子吸收横截面积，ηΩ为探测系统的收集效率，φ是荧光效率。
本发明所述的基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统具有以下有益效果：
1.基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统对高超声速风洞相关改造，不会对流场造成较大影响；
2.基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统具有高空间分辨率、快速时间响应、高灵敏度、抗干扰能力强等优点；
3.基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统所用的示踪剂为丙酮，保证了高超声速风洞流场气体的无害化；
4.基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统中的丙酮示踪剂供给系统能够保证示踪剂的流量和浓度可调且稳定的同时，保证示踪剂能够均匀的注入到主流中。
附图说明
图1基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统的实验装置示意图；
图2基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统总体设计方案示意图；
图3激光片光整形系统示意图；
图4丙酮示踪剂供给系统结构示意图；
图5斜劈模型实物图；
图6高超声速流场实验获得的斜劈PLIF图像；
图7高超声速流场实验获得的圆形障碍物PLIF图像(圆形障碍物直径为10mm，高5mm)；
图8高超声速风洞示意图；
图9激光片光整形系统实物图；
图10带激光片光的斜劈模型照片；
图11ICCD相机位置照片。
图中标号：
1、Nd:YAG激光器； 2、激光片光整形系统； 3、ICCD相机；
4、高超声速风洞； 5、光源； 6、光阑；
7、柱面负透镜； 8、柱面正透镜1(准直)； 9、柱面正透镜2(聚焦)；
10、反射镜； 11、空气压缩机； 12、球阀；
13、针阀； 14、示踪剂丙酮； 15、热电偶；
16、压力表； 17、流量控制系统； 18、加热配电箱；
19、斜劈模型； 20、真空球罐； 21、真空闸板阀；
22、风洞驻室及试验段； 23、喷管； 24、加热器及热阀；
25、阀门系统； 27、高压气源；
具体实施方案
下面结合附图对本发明的实施方式做详细说明：
基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统，其特征在于，所述基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断系统包括激光光源系统、片状光束整形系统、PLIF图像探测系统和丙酮示踪剂供给系统。
所述的激光光源系统采用Nd:YAG激光器，其激光重复频率和单脉冲激光能量可根据拍摄对象，进行调节。Nd:YAG激光器，基频光为1064nm，经4倍频后产生266nm的紫外激光，具体性能指标如下：
1)重复频率：10-100Hz；
2)单脉冲激光能量：5-12mJ@266nm；
3)脉冲宽度：～7ns。
所述的片状光束整形系统是激光器发出的激光经过爬高光路到达导轨，然后选取激光能量均匀的部分，经过片光整形光路整形成一定宽度和厚度的片光，最后经由大口径的反射镜将片光反射入风洞实验装置中。本次测试的片光整形系统主要由光束整形光路、爬升光路、光学导轨、升降台和其它光路调节机构组成。具体由以下光学元件组成：光学导轨(尺寸边长×长度：95×2000mm)；光学导轨安装板；光学导轨升降台；透镜底座套筒；头镜架连杆；ICCD相机固定座和连接杆(用M6螺丝与风洞装置连接固定)；爬高光路系统；(高度550mm)；棱镜和反射镜若干，用于激光反射等；滤光片若干；片光整形透镜组(片光尺寸：高度50～100mm)；大口径高反镜(口径>100mm，全带宽金属膜反射镜或同时反射266、355、532nm反射镜，探测窗与条纹相机之间距离为220mm)；ICCD相机镜头到探测区域距离：～1300mm，镜头口径50mm探测收集效率：～0.01％。
所述的PLIF图像探测系统由成像镜头和滤光片组成，根据示踪剂的荧光光谱特性，选择带通滤光片，在示踪剂辐射荧光光谱范围内，滤光片透过率大于95％，并有效截止散射光。由于高超声速风洞结构，实验中探测距离较远(1.5m)，因此选择大口径长焦镜头。
所述的丙酮示踪剂供给系统采用丙酮作为示踪剂，将丙酮投入到高超声速气流主流中去，以进行PLIF流场可视化实验。
如图1-3所示，一束波长可调谐的激光经过一个长焦柱面透镜或一组柱面透镜(长焦柱面透镜和短焦柱面透镜共焦安置)聚焦后,把激光束横截面压窄,形成片状激光束。调节激光波长，使之和丙酮示踪剂分子形成共振吸收，产生荧光及拉曼散射、瑞利散射和米散射等散射光，用带通滤波片把其它干扰光滤掉，只保留荧光信号，经光学透镜把荧光成像到ICCD，得到时、空分辨的二维图像信息。
本次实验采用丙酮作为示踪剂。丙酮是一种无色、有特殊辛辣气味的气体。易溶于水、醇和醚。丙酮在常温下是液态，易挥发，沸点为56℃，分子量为58。
示踪剂供给系统保证将丙酮投入到高超声速气流主流中去，以进行PLIF流场可视化实验。本次实验主要是通过使用丙酮发生器产生丙酮蒸汽，在保证丙酮不发生冷凝的情况下将其导入模具，然后从模具表面细缝以远低于流场的速度注入到风洞主流场中去，然后通过激光诱导示踪剂辐射荧光，最后通过探测系统获取荧光信号，从而实现对流场的可视化测量。丙酮示踪剂供给系统结构如图4所示。
如图4所示，通过使用丙酮发生器产生丙酮蒸汽，在保证丙酮不发生冷凝的情况下将其导入模具，然后从模具表面细缝以远低于流场的速度注入到风洞主流场中去，然后通过激光诱导示踪剂辐射荧光，最后通过探测系统获取荧光信号，从而实现对流场的可视化测量。
风洞喷管前的稳定段内进行示踪粒子的投放无法满足PLIF试验条件，具体原因是气流经过稳定段后进入喷管，过喉道后急剧膨胀，静温急剧降低，加热挥发出的丙酮蒸汽易液化，且主流气流量较大，示踪剂浓度无法达到要求，故将示踪剂投放方案改为在模型上进行投放。试验中位于风洞中的模型是借鉴NASA兰利中心的模型结构制作的，如图5所示。模型是一个20度的斜劈，主要观察其上表面在高速气流吹过时的流场结构。示踪剂丙酮注入到反应区是通过一条15mm长，1.1mm宽的细缝。
在实验测量前，要根据激光能量强度，计算丙酮的体积分数。具体的计算方法如下：
公式(1)为线性激发时丙酮的荧光强度公式。其中，E是激光能量密度，λ是激光激发波长，ηopt为探测系统量子效率，dVc为单个像元对应的成像体积，N为丙酮的粒子数密度，σ是丙酮分子吸收横截面积，ηΩ为探测系统的收集效率，φ是荧光效率。
假设：E为20mJ/cm2，激发波长λ为266nm，ηopt为0.18，dVc为5×10-6cm3，σ为4.4×10-20cm2，c为3×108m，h为普朗克常数6.63×10-34J·s，ηΩ为10-4，φ为10-3；计算后的结果为Sf＝1.27×10-16×N。
为了保证能够获得质量较好的流场PLIF图像，丙酮数密度N应大于3×1017(/cm3)，即常温常压下，丙酮的体积分数应大于1％。一般在测量件上设置丙酮喷注孔，这样测量区丙酮密度足够大，而且丙酮的消耗量也较小。
本实验主要是研究丙酮作为高超声速流场可视化示踪剂的可行性以及优化相关实验参数。实验中所用激光波长为266nm，重频100Hz，脉冲能量为5mJ，片光宽度为100mm，厚度为0.6mm。测量实验时间为10s，一次实验可拍摄1000幅PLIF图像。如图6所示，丙酮压强为0.12MPa，1马赫数的情况下，所获得PLIF图像。如图7所示，在高超声速风洞流场PLIF试验结果，实验中来流总压约为5.73×105Pa，马赫数为5，丙酮发生器内外压差约为0.018MPa。实验中激光光源的重频为10Hz，激光能量为12mJ，激光束被整形为宽124mm，厚0.6mm的片光，圆形障碍物直径为10mm，高5mm。
一种基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF成像诊断方法，在基于如图8所示的高超声速风洞中进行，包括如下步骤：
1、将斜劈模型固定在高超声速风洞攻角机构上，使模型上表面保持水平，调节模型上下、前后位置，使其置于激光片光入射窗中央；
2、将加热带均匀的缠绕在与模型后端相连接的丙酮输入管上，将加热带电极和输入管通过法兰引出高超声速风洞驻室；
3、打开Nd：YAG激光器，调节片光整形系统，如图3、9所示，先使激光器发出的波长为1064nm基频光经4倍频后产生266nm的紫外激光，紫外激光经过由透镜组整形成高度为50～70mm大小的片光，最后经由大口径的反射镜将片光经风洞两侧的观察窗反射入风洞驻室中，并使片光置于斜劈模型合适位置，如图10所示。该片光整形系统大大提高片状光束整形光路的稳定性和灵活性，并使得片光被压缩得更薄(厚度～0.5mm)；
4、将带有滤光片的ICCD相机置于高超声速风洞驻室顶部，如图11所示，调节相机位置与成像镜头焦距，使其透过紫外观察窗可以清晰显示激光片光区域；
5、关闭风洞驻室，打开高超声速风洞旁路阀，使驻室压强与真空球压强平衡，打开真空闸板阀，将风洞下游压强抽至满足高超声速实验要求；
6、按照计算得到的丙酮体积分数，将一定量的纯丙酮加至丙酮发生器内，打开加热电源使发生器温度达到90℃，通过连接的压力表可判断液体丙酮是否完全汽化，同时加热配电箱也将控制丙酮输入管上缠绕的加热带温度，以防止丙酮蒸汽在输入管内液化；
7、打开与丙酮发生器相连的空气压缩机，使空压机气罐压强达到2MPa，打开针阀，为丙酮发生器冲入空气进行稀释，当压力表达到一定数值(丙酮摩尔浓度约为18％)时，关闭针阀；
8、按照高超声速风洞实验步骤，依次打开液压站、气源总阀、截止阀、加热器充气阀，使加热器中压强达到实验要求压强；
9、打开球阀，对丙酮输入管进行吹除，避免残留的丙酮以及其他微粒对实验的干扰，吹除完毕关闭球阀；
10、打开流量控制系统，使丙酮蒸汽均匀的从模型前端细缝中喷出，同时打开数字延时信号发生器，使激光光源发出的激光片光和探测器接收频率相符合，此时通过ICCD相机可监视到丙酮示踪剂荧光信号；11、通过高超声速风洞控制系统打开气流快速阀和加热器热阀，同步触发高超声速风洞PLIF图像记录系统、流场总压测试系统，在建立高超声速流场的同时，得到斜劈模型的PLIF图像；
12、关闭气流快速阀和加热器热阀，本次试验结束。
本发明具体用途很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于丙酮示踪剂的高超声速PLIF风洞实验方法，本实验在高超声速风洞中进行，包括如下步骤：
第一步、将斜劈模型固定在高超声速风洞攻角机构上，使模型上表面保持水平，调节模型上下、前后位置，使其置于激光片光入射窗中央；
第二步、将加热带均匀的缠绕在与模型后端相连接的丙酮输入管上，将加热带电极和输入管通过法兰引出高超声速风洞驻室；
第三步、打开Nd：YAG激光器，调节片光整形系统，先使激光器发出的波长为1064nm基频光经4倍频后产生266nm的紫外激光，紫外激光经过由透镜组整形成高度为50～70mm大小的片光，最后经由大口径的反射镜将片光经风洞两侧的观察窗反射入风洞驻室中，并使片光置于斜劈模型合适位置；
第四步、将带有滤光片的ICCD相机置于高超声速风洞驻室顶部，调节相机位置与成像镜头焦距，使其透过紫外观察窗可以清晰显示激光片光区域；
第五步、关闭风洞驻室，打开高超声速风洞旁路阀，使驻室压强与真空球压强平衡，打开真空闸板阀，将风洞下游压强抽至满足高超声速实验要求；
第六步、按照计算得到的丙酮体积分数，将一定量的纯丙酮加至丙酮发生器内，打开加热电源使发生器温度达到90℃，通过连接的压力表可判断液体丙酮是否完全汽化，同时加热配电箱也将控制丙酮输入管上缠绕的加热带温度，以防止丙酮蒸汽在输入管内液化；
第七步、打开与丙酮发生器相连的空气压缩机，使空压机气罐压强达到2MPa，打开针阀，为丙酮发生器冲入空气进行稀释，当压力表达到一定数值(丙酮摩尔浓度约为18％)时，关闭针阀；
第八步、按照高超声速风洞实验步骤，依次打开液压站、气源总阀、截止阀、加热器充气阀，使加热器中压强达到实验要求压强；
第九步、打开球阀，对丙酮输入管进行吹除，避免残留的丙酮以及其他微粒对实验的干扰，吹除完毕关闭球阀；
第十步、打开流量控制系统，使丙酮蒸汽均匀的从模型前端细缝中喷出，同时打开数字延时信号发生器，使激光光源发出的激光片光和探测器接收频率相符合，此时通过ICCD相机可监视到丙酮示踪剂荧光信号；
第十一步、通过高超声速风洞控制系统打开气流快速阀和加热器热阀，同步触发高超声速风洞PLIF图像记录系统、流场总压测试系统，在建立高超声速流场的同时，得到斜劈模型的PLIF图像；
第十二步、关闭气流快速阀和加热器热阀，本次试验结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711160029.6A CN107941454B (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711160029.6A CN107941454B (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107941454A true CN107941454A (zh) | 2018-04-20 |
| CN107941454B CN107941454B (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=61930411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711160029.6A Active CN107941454B (zh) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107941454B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279115A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-13 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 基于脉冲放电的高超稀薄流场时空演化诊断装置及方法 |
| CN109813519A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 超声速风洞示踪介质添加机构、风洞试验装置及添加方法 |
| CN112558313A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 哈尔滨工业大学 | 用于飞行器表面plif流场测量的曲面随形光束产生装置 |
| CN112924135A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-08 | 沈阳大学 | 示踪气体投放方法、投放装置和示踪系统 |
| CN112945513A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-11 | 张家港奥珩光电科技有限公司 | 基于四波剪切干涉仪的风洞试验段空气密度测量系统 |
| CN113029503A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-25 | 中国航天空气动力技术研究院 | 基于plif光谱的电弧风洞自由流-激波层空间分辨测量装置 |
| CN113484534A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于图像处理的超声速流场特征测试系统及方法 |
| CN115407713A (zh) * | 2022-11-01 | 2022-11-29 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于风洞安全启闭的联动控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100822365B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-04-17 | 한국항공우주연구원 | 아세톤 평면 레이저 유도 형광 기법을 이용한 유동장 내의 유동체 농도 분포 측정 장치 및 그 방법 |
| CN103344619A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于平面激光诱导荧光成像装置及利用该装置获取oh浓度空间分布的方法 |
| WO2014125261A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | University Of Bath | Image velocimetry |
| CN105548100A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于plif流场诊断示踪剂的产生、注入的装置及方法 |
| CN106018280A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-10-12 | 江苏大学 | 一种同时测量速度场和浓度场的装置和方法 |
-
2017
- 2017-11-20 CN CN201711160029.6A patent/CN107941454B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100822365B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-04-17 | 한국항공우주연구원 | 아세톤 평면 레이저 유도 형광 기법을 이용한 유동장 내의 유동체 농도 분포 측정 장치 및 그 방법 |
| WO2014125261A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | University Of Bath | Image velocimetry |
| CN103344619A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于平面激光诱导荧光成像装置及利用该装置获取oh浓度空间分布的方法 |
| CN105548100A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-04 | 哈尔滨工业大学 | 用于plif流场诊断示踪剂的产生、注入的装置及方法 |
| CN106018280A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-10-12 | 江苏大学 | 一种同时测量速度场和浓度场的装置和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨国华，等: "丙酮平面激光诱导荧光技术在喷嘴混合研究中的应用", 《实验流体力学》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279115A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-13 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 基于脉冲放电的高超稀薄流场时空演化诊断装置及方法 |
| CN108279115B (zh) * | 2018-04-28 | 2023-09-05 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 基于脉冲放电的高超稀薄流场时空演化诊断装置及方法 |
| CN109813519A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 超声速风洞示踪介质添加机构、风洞试验装置及添加方法 |
| CN112558313A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-03-26 | 哈尔滨工业大学 | 用于飞行器表面plif流场测量的曲面随形光束产生装置 |
| CN113029503A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-25 | 中国航天空气动力技术研究院 | 基于plif光谱的电弧风洞自由流-激波层空间分辨测量装置 |
| CN112924135A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-08 | 沈阳大学 | 示踪气体投放方法、投放装置和示踪系统 |
| CN112924135B (zh) * | 2021-03-04 | 2023-08-04 | 沈阳大学 | 示踪气体投放方法、投放装置和示踪系统 |
| CN112945513A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-11 | 张家港奥珩光电科技有限公司 | 基于四波剪切干涉仪的风洞试验段空气密度测量系统 |
| CN113484534A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于图像处理的超声速流场特征测试系统及方法 |
| CN113484534B (zh) * | 2021-07-05 | 2024-04-09 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于图像处理的超声速流场特征测试系统及方法 |
| CN115407713A (zh) * | 2022-11-01 | 2022-11-29 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于风洞安全启闭的联动控制方法 |
| CN115407713B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-31 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于风洞安全启闭的联动控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107941454B (zh) | 2018-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107941454B (zh) | 基于丙酮示踪剂的高超声速plif风洞实验方法 | |
| CN107976297B (zh) | 基于丙酮示踪剂的高超声速plif成像诊断系统 | |
| CN106771344B (zh) | 高速稀薄气体流场的单束激光多维速度测量系统及方法 | |
| CN113588204B (zh) | 一种进气道激波边界层干扰特性测量方法 | |
| Johchi et al. | Investigation on rapid consumption of fine scale unburned mixture islands in turbulent flame via 10 kHz simultaneous CH–OH PLIF and SPIV | |
| Zhang et al. | Hypersonic wake measurements behind a slender cone using FLEET velocimetry | |
| CN104764609A (zh) | 一种航空发动机主燃烧室的综合光学测量平台 | |
| Villagran-Muniz et al. | Shadowgraphy and interferometry using a CW laser and a CCD of a laser-induced plasma in atmospheric air | |
| Akafuah et al. | Infrared thermography-based visualization of droplet transport in liquid sprays | |
| Pokrzywka et al. | Laser light scattering in a laser-induced argon plasma: Investigations of the shock wave | |
| Cozzi et al. | Development of a background-oriented schlieren technique with telecentric lenses for supersonic flow | |
| Jiang et al. | MHz rate flow diagnostics in CUBRC Mach 10 shock tunnel | |
| Combs et al. | Development of Naphthalene PLIF for visualizing ablation products from a space capsule heat shield | |
| VanDercreek et al. | Focused schlieren and deflectometry at AEDC hypervelocity wind tunnel No. 9 | |
| Benitez et al. | Separation and transition on a cone-cylinder-flare: Experimental campaigns | |
| WO2016142859A1 (en) | Method and system for illuminating seeding particles in flow visualisation | |
| Palmer et al. | Shock tunnel flow visualization using planar laser-induced fluorescence imaging of NO and OH | |
| US9863975B2 (en) | Femtosecond laser excitation tagging anemometry | |
| Saravanan et al. | Schlieren visualization of shock wave phenomena over a missile-shaped body at hypersonic Mach numbers | |
| Thiyagarajan et al. | Experimental investigation of 1064-nm IR laser-induced air plasma using optical laser shadowgraphy diagnostics | |
| Sosa | Advanced optical diagnostics in hypersonic flows | |
| Pinto et al. | Flow characterization of the T3 hypersonic shock tunnel | |
| McCord et al. | 1D Gas Temperature Measurements by O2 Resonantly Ionized Photoemission Thermometry in a Mach 4 Ludwieg Tube | |
| McCord et al. | One-Dimensional Resonantly Ionized Photoelectron Thermometry Measurements in Supersonic Flow Around a Cylinder | |
| Brummund et al. | Interaction of a compressible shear layer with shock waves-An experimental study |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |