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基于背景纹影波前传感技术的气动光学波前重构与校正被引量：3: 2015年; 背景纹影波前传感(background oriented schlieren based wavefront sensing,BOS-WS)是利用背景纹影技术测量光学波前二维分布的新型实验手段,可定量测量光线通过干扰场后产生的光学畸变并给出光程差.为了利用BOS-WS技术获得光线因气动光学效应产生的畸变信息,并通过已知畸变信息还原原始图像,进而探索一种新型的超声速成像制导方法,本文通过理论分析,验证了利用背景纹影技术测量光学波前的方法,探索了利用已知波前信息预测畸变位移场以及利用已知位移场进行波前重构的计算方法.通过数值模拟比较了一阶梯形积分算法和Southwell方法在波前重构上的误差大小和结果合理性,并通过误差分析证明了Southwell方法更加精确合理.通过蜡烛火焰上方流场畸变实验和透镜对波前的扰动实验,创造性地探索了利用已知光学光程差还原畸变位移场及用其校正畸变图像的方法,并通过验证性实验证明了校正方法的有效性.; 张天天易仕和朱杨柱何霖; 关键词：气动光学波前重构

带喷流超声速后台阶流场精细结构及其运动特性研究被引量：8: 2015年; 采用基于纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS)对带超声速喷流的后台阶流动精细结构进行了研究.来流马赫数为3.4,喷流实测马赫数为2.45,而名义马赫数为2.5.结果清晰地揭示了激波、剪切层、混合层、Kelvin-Helmholtz涡、羊角涡及湍流大尺度结构等大量典型流场结构.基于大量流场精细结构图像,对典型位置处的结构进行了空间两点相关性分析,在喷流混合层前端涡结构小于湍流充分发展的尾端,结构角相对也小.喷流工作时,模型台阶下游表面由一薄层气膜覆盖.获得了模型流向和不同高度展向平面内的流场结构,对照纹影试验结果,分析了流动特点及时间演化规律.采用微型压力扫描系统测试了模型表面的压力系数分布,靠近喷流下游处压力系数区域0.0146.针对NPLS图像做了流动的分形维数的分析,发现在流动初始阶段分形维数接近于1,越靠下游分形维数越高.; 朱杨柱易仕和孔小平何霖; 关键词：超声速后台阶喷流流场结构

基于NPLS的超声速后台阶流场精细结构及其非定常特性被引量：4: 2014年; 在马赫数3.4的低噪声超声速风洞中,分别采用纹影技术及基于纳米示踪的平面激光散射技术(NPLS),对台阶高度为3 mm的层流后台阶绕流结构进行了流动显示实验,旨在研究后台阶流场再附区的平均流动规律及再附边界层的瞬态流场精细结构,并通过比较不同时刻的NPLS数据,发现后台阶再附边界层涡结构的非定常演化特性;并且与马赫数4.2条件下的纹影结果和前期研究成果进行了比较.结果表明,两种流动显示方法均可以捕捉激波膨胀波的位置,但NPLS技术在揭示流场某一截面内的瞬态精细结构方面更具优势,其时间分辨率可达6 ns,空间分辨率微米量级;该流场条件下的回流剪切层的倾角为-3.1?,再附边界层的平均增长斜率为0.07519;再附边界层中发卡涡脱落的特征时间尺度为大约10μs.相同膨胀比条件下,再附随着马赫数增大而推迟;膨胀比越大,再附越提前,并且流动折转角变大.; 朱杨柱易仕和孔小平全鹏程陈植田立丰; 关键词：超声速后台阶

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湖南省研究生科研创新项目(CX2013B002)