可压缩湍流雷诺应力的全场测量系统及方法

摘要

本发明提供了一种可压缩湍流雷诺应力的全场测量系统及方法。其中，方法为：纳米粒子发生器向风洞实验段内投放纳米示踪粒子；同步控制器根据计算机的第一控制信号发出第二控制信号；CCD相机收到第二控制信号后，对风洞实验段内的流场曝光，同时，双腔激光器在CCD相机曝光的时间内先后发射激光束；CCD相机得到时间相关的两幅纳米粒子图像；计算机根据时间相关的两幅纳米粒子图像同时得到流场的速度场以及密度场，进而获得可压缩湍流的雷诺应力。通过本发明，能够解决无法同时得到速度场和密度场的技术问题，进而达到同时测得可压缩湍流的速度场及密度场、并根据同时测得的速度场及密度场获得可压缩湍流的雷诺应力的目的。

主权项

一种可压缩湍流雷诺应力的全场测量系统，该系统包括：风洞(10)、同步控制器(40)及连接所述同步控制器(40)并控制所述同步控制器(40)发出控制信号的计算机(60)，该系统还包括纳米粒子发生器(20)、分别连接所述同步控制器(40)的双腔激光器(30)及CCD相机(50)，其特征在于，所述纳米粒子发生器(20)对所述风洞(10)的风洞实验段(12)内的流场投放纳米示踪粒子；所述CCD相机(50)对所述风洞实验段(12)内的所述流场连续曝光；所述双腔激光器(30)在所述CCD相机(50)曝光的时间内先后发射激光束照亮所述风洞实验段(12)内的所述流场；所述CCD相机(50)获得时间相关的两幅纳米粒子图像，并将所述时间相关的两幅纳米粒子图像传输至所述计算机(60)；所述计算机(60)根据所述时间相关的两幅纳米粒子图像，采用基于流场结构的互相关算法得到所述流场的速度场；同时，所述计算机(60)根据所述时间相关的两幅纳米粒子图像，采用斜激波校准方法将所述时间相关的两幅纳米粒子图像的灰度值转化成相应的密度值，从而得到所述流场的密度场；所述计算机(60)根据所述速度场以及所述密度场得到所述流场的雷诺应力。