[發(fā)明專利]一種測(cè)量流場(chǎng)壓力場(chǎng)的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510071211.9
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN104634503B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高琪;王中一;王晉軍;魏潤杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);魏潤杰
• 主分類號(hào): G01L11/02
• 分類號(hào): G01L11/02
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 張穎玲,蔣雅潔

1.一種測(cè)量流場(chǎng)壓力場(chǎng)的方法，其特征在于，所述方法包括：

對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行單次曝光粒子圖像測(cè)速PIV實(shí)驗(yàn)，獲取彩色粒子圖像；其中，所述彩色粒子圖像記錄有三種單色脈沖光源在同一曝光時(shí)間內(nèi)的不同時(shí)刻照射的流場(chǎng)信息；

分別對(duì)三種單色脈沖光源進(jìn)行流場(chǎng)粒子成像，并分析各種單色光對(duì)三個(gè)圖層光強(qiáng)的貢獻(xiàn)，獲取光強(qiáng)標(biāo)定函數(shù)；

根據(jù)所述光強(qiáng)標(biāo)定函數(shù)對(duì)所述彩色粒子圖像進(jìn)行圖層拆分；

對(duì)拆分后的彩色粒子圖像進(jìn)行互相關(guān)分析，獲得流場(chǎng)速度場(chǎng)；

根據(jù)所述流場(chǎng)速度場(chǎng)確定流場(chǎng)壓力場(chǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行單次曝光PIV實(shí)驗(yàn)，獲取彩色粒子圖像，包括：

先后發(fā)出等時(shí)間間隔的三種單色脈沖光源；

根據(jù)測(cè)量工況是二維場(chǎng)景或三維場(chǎng)景將三種單色脈沖光源聚焦成片光源或體光源，照亮測(cè)量區(qū)域；

控制彩色相機(jī)在一次快門時(shí)間內(nèi)記錄下先后三個(gè)單色脈沖光源照射的流場(chǎng)信息，以獲取記錄有三種單色脈沖光源在同一曝光時(shí)間內(nèi)的不同時(shí)刻照射的流場(chǎng)信息的彩色粒子圖像；其中，對(duì)于二維場(chǎng)景，采用單個(gè)彩色相機(jī)；對(duì)于三維場(chǎng)景，采用3個(gè)以上的彩色相機(jī)；

其中，所述快門時(shí)間至少滿足下述公式：

2Δt₁+3Δt₂≤Δt₃；其中，Δt₁表示單色脈沖光源之間的時(shí)間間隔，Δt₂表示每個(gè)單色脈沖光源的脈寬，Δt₃表示快門時(shí)間；三個(gè)單色脈沖光源的信號(hào)峰值所對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別用t₁，t₂和t₃來表示，則所述峰值時(shí)刻滿足下述公式：

t₂-t₁＝t₃-t₂＝Δt₁+Δt₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別對(duì)三種單色脈沖光源進(jìn)行流場(chǎng)粒子成像，并分析各種單色光對(duì)三個(gè)圖層光強(qiáng)的貢獻(xiàn)，獲取光強(qiáng)標(biāo)定函數(shù)，包括：

分別對(duì)三種單色脈沖光源進(jìn)行流場(chǎng)粒子成像，并獲取與每種單色脈沖光源相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)標(biāo)定圖像；其中，所述光強(qiáng)標(biāo)定圖像中記錄有一種單色脈沖光源在相同曝光時(shí)間長度內(nèi)照射的流場(chǎng)信息；所述三種單色脈沖光源分別為R色脈沖光源、G色脈沖光源、B色脈沖光源；

將每種光強(qiáng)標(biāo)定圖像都分為三個(gè)圖層的灰度矩陣；其中，所述三個(gè)圖層是指R圖層、G圖層、B圖層；

分析每種單色脈沖光源對(duì)三個(gè)圖層光強(qiáng)的貢獻(xiàn)；

結(jié)合二次多項(xiàng)式曲線擬合方法確定每種單色脈沖光源分別在三個(gè)圖層上的光強(qiáng)標(biāo)定函數(shù)。