小型聚焦纹影实验台的设计与搭建

摘要：

聚焦纹影系统能对垂直于光轴的特定平面内的流场细节进行显示,避免了视场范围内其余非均匀流场对背景成像的干扰.为实现对收缩喷管出口超声速流场的观测,设计并搭建了小型聚焦纹影实验台和超声速流动实验台.超声速流动实验台由2组收缩喷管组成,相距15 cm,垂直摆放,利用高压气源供气,使喷管出口继续膨胀产生超声速气流.首次利用CAD设计胶片上格栅间距尺寸,验证了在胶片纸上进行源光栅、刀口栅改造的正确性.综合考虑超声速流动区域的大小,选取了锐利聚焦深度和非锐利聚焦深度等设计指标.完成了对小型超声速流动实验台流场的拍摄,获得了其流场结构图.通过对比聚焦纹影、计算流体力学(CFD)仿真和传统纹影的流场图,说明此聚焦纹影实验台原理正确,可以达到预期的显示效果.同时,针对聚焦纹影系统高速流场的显示,提出合理的建议.

关键词：聚焦纹影、数值计算、光栅、菲涅耳光源、流场显示

所属期刊栏目：42

分类号：V211.72(基础理论及试验)

在线出版日期：2023-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：62-67,93