[發(fā)明專利]示蹤方法和示蹤系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110316383.3
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113049216A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 常穎;韓曉微
• 申請（專利權）人: 沈陽大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種示蹤方法和示蹤系統(tǒng)，其中，該示蹤方法包括：使用示蹤氣體發(fā)生設備處理兩種以上的示蹤劑，分別形成不同的示蹤氣體；示蹤劑為PLIF示蹤劑；將各示蹤氣體通過投放設備導入風洞；投放設備設置有兩個以上的投放通道；各示蹤氣體分別通過不同的投放通道導入風洞；成像設備激發(fā)各示蹤氣體，使各示蹤氣體輻射熒光信號，生成熒光圖像；控制設備獲取熒光圖像，并根據熒光圖像確定湍流流場的轉捩點。上述示蹤方法，一方面，可以形成多條示蹤線，擴大可視化范圍，獲取更多的流場信息；另一方面，可以分析得到湍流流場結構發(fā)展變化與特定位置層流流場的關系，實現(xiàn)不同位置轉捩過程的流場結構的可視化，進而確定湍流流場的轉捩點。

技術領域

本申請涉及流場可視化領域，特別是涉及一種示蹤方法和示蹤系統(tǒng)。

背景技術

在航天航空工程中，風洞實驗是用于驗證相關空氣動力學模型，評估特定模型氣動布局合理性的重要手段。風洞氣體流經模型后氣流如果由層流轉化為湍流，即發(fā)生轉捩現(xiàn)象，那么模型所受到的飛行阻力和表面壓力都會發(fā)生變化。根據實驗數據分析得到流場結構變化，轉捩位置等信息，對空氣動力學的理論研究驗證和航天航空工程的技術優(yōu)化都有重要的意義。

傳統(tǒng)的低速流場可視化技術，由于示蹤粒子跟隨性差，難以實現(xiàn)非定常流動的可視化。平面激光誘導熒光（PLIF）技術由于示蹤粒子為氣體分子，跟隨性優(yōu)異，可以用于實現(xiàn)風洞非定常流動的可視化。但是傳統(tǒng)的示蹤方法，PLIF示蹤氣體是通過飛行器模型投放到風洞流場，只能實現(xiàn)單一位置的轉捩流場結構可視化，并不能全面獲取不同不同位置轉捩過程的流場結構的可視化。

因此，傳統(tǒng)的示蹤方法，具有信息量不足的問題。

發(fā)明內容

有必要針對上述技術問題，提供一種能夠獲取更多流場信息的示蹤方法和示蹤系統(tǒng)。

在一個實施例中，提供了一種示蹤方法，在一個實施例中，該示蹤方法包括：

使用示蹤氣體發(fā)生設備處理兩種以上的示蹤劑，分別形成不同的示蹤氣體；所述示蹤劑為PLIF示蹤劑；

將各示蹤氣體通過投放設備導入風洞；所述投放設備設置有兩個以上的投放通道；所述各示蹤氣體分別通過不同的投放通道導入風洞；

成像設備激發(fā)所述各示蹤氣體，使所述各示蹤氣體輻射熒光信號，生成熒光圖像；

控制設備獲取所述熒光圖像，并根據所述熒光圖像確定湍流流場的轉捩點。

在其中一個實施例中，所述控制設備獲取所述熒光圖像之后，還包括：

控制設備根據所述熒光圖像，調整所述投放設備的參數。

在其中一個實施例中，所述示蹤氣體發(fā)生設備包括鼓泡罐，所述使用示蹤發(fā)生設備處理示蹤劑形成示蹤氣體，包括：

將鼓泡氣體導入鼓泡罐中的液體示蹤劑中，與所述鼓泡罐中的示蹤劑蒸汽混合，形成由鼓泡氣體與所述示蹤劑蒸汽組成的示蹤氣體。

在其中一個實施例中，所述PLIF示蹤劑為酮類示蹤劑、芳香族類示蹤劑或無機示蹤劑。

在其中一個實施例中，所述投放設備為鋼管，所述將各示蹤氣體通過投放設備導入風洞，包括：

將各示蹤氣體通過鋼管的一端導入到所述鋼管內的不同投放通道中；所述鋼管的另一端封閉，且所述鋼管的背風面對應設置有至少一個與對應投放通道相連的出氣口；

所述各示蹤氣體分別經過對應出氣口導入風洞。

本申請第二方面，提供了一種示蹤系統(tǒng)，在一個實施例中，該示蹤系統(tǒng)包括示蹤氣體發(fā)生設備、投放設備、成像設備和控制設備；

所述示蹤氣體發(fā)生設備用于處理兩種以上的示蹤劑，分別形成不同的示蹤氣體；所述示蹤劑為PLIF示蹤劑；

所述投放設備用于將各示蹤氣體導入風洞；所述投放設備設置有兩個以上的投放通道；所述各示蹤氣體分別通過不同的投放通道導入風洞；