[發明專利]一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法在審
| 申請號： | 202211610582.6 | 申請日： | 2022-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN116105964A | 公開（公告）日： | 2023-05-12 |
| 發明（設計）人： | 黃湛;王宏偉;李曉輝;任少潔;康國劍 | 申請（專利權）人： | 中國航天空氣動力技術研究院 |
| 主分類號： | G01M9/06 | 分類號： | G01M9/06;G01M9/04;G01M9/08 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 馬全亮 |
| 地址： | 100074 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高速 風洞 平面 模型 粒子 圖像 反光 抑制 方法 | ||
1.一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于包括：
(1)根據試驗需求確定流場的主要介質和PIV系統采用的激光波長；
(2)根據流場氣體介質折射率和選用的光學窗口折射率，確定增透膜層材質及折射率；
(3)根據試驗需求，確定光學窗口與金屬模型的安裝形式；
(4)根據試驗需求和測試效果，選定激光入射的方向。
2.根據權利要求1所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：流場的主要介質為空氣，PIV系統采用的是Nd:YAG激光器，輸出波長為532nm，故采用的激光波長為λ＝532nm。
3.根據權利要求1所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：采用光學玻璃作為光學窗口，并在在光學玻璃表面鍍增透膜。
4.根據權利要求3所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：增透膜的厚度d通過如下方式計算得到：
其中，d為膜層厚度、n為膜層折射率，λ為激光波長。
5.根據權利要求4所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：膜層折射率n通過如下方式計算：
n＝(n0·n1)0.5
其中，n0為空氣折射率，n1為光學玻璃折射率。
6.根據權利要求5所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：總體反射率R按下式計算：
7.根據權利要求5所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑
制方法，其特征在于：對空氣的實際折射率進行修正，空氣實際折射率按下式進行估算：
KGD為空氣的比折射度，ρ是空氣密度。
8.根據權利要求1～7中任一項所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：所述確定光學窗口與金屬模型的安裝形式，具體為：
將光學窗口邊緣設計成雙側斜邊形式，通過與金屬模型預置的斜面配合達到接口處的平滑過渡，其中，雙斜邊夾角a滿足a90°的要求，且雙斜邊尖角處設計圓滑倒角，倒角半徑0.1db≤Rb≤0.2db，其中，db為光學窗口厚度。
9.根據權利要求8所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：對機加工后的光學窗口和金屬模型的加工誤差進行檢驗，實際檢驗偏差不超過0.08mm則認為觀測不到明顯臺階；如果光學窗口突出，則修正光學窗口，如果光學窗口凹陷則修正金屬模型。
10.根據權利要求8所述的一種高速風洞平面模型粒子圖像近壁反光抑制方法，其特征在于：激光從光學窗口一側入射或從另一側入射。
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