[发明专利]一种用于舰船空气流场测量的PIV风洞试验方法

权利要求书

1.一种用于舰船空气流场测量的PIV风洞试验方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在试验风洞的流场中布撒大量示踪粒子，令示踪粒子跟随流场运动，把YAG双脉冲式激光器产生的激光束经过组合透镜扩束成片光照明流场，使用跨帧CCD相机连续拍摄流场照片，得到多组前后两帧示踪粒子图像；所述的示踪粒子直径≤10μm；

(2)对前后两帧示踪粒子图像进行相关计算，得到流场一个切面内粒子的速度分布，进而得到流场涡量、流场流线、流场等速度线；

(3)在金属材质水线模型的舰模表面涂以亚光黑漆，其中，舰模能够在水平面内运动，并可以改变舰模中纵线与风洞来流风向的夹角、舰模横摇角和纵摇角；所述的舰模采用全方位移测架系统实现移动，全方位移测架系统包括二维十字运动平台、360°分度盘、固定平台及圆形活动平板；所述的舰模的横摇状态为3°、8°、无横摇，纵摇状态为±2°、±4°、无纵摇，其中，舰模的横摇状态、纵摇状态的改变为通过不同形状的连接裙实现，连接裙使舰模设计水线以上部分在平板边界层梯度范围外；

(4)使用CCD相机并列摆放，每台CCD相机的轴线均垂直于激光片光面进行试验测量，采用PIV二维测量方式，在不移动CCD相机的前提下，分别改变舰模中纵线与风洞来流风向的夹角、舰模横摇角或者纵摇角，进而得到舰模在不同舰模中纵线与风洞来流风向的夹角、舰模横摇角或者纵摇角情况下不同舰模测量截面中示踪粒子的多组测量数据；所述的步骤(4)中的两台CCD相机的视场的边界线重合，CCD相机两帧之间的最小曝光时间间隔<1μs，测试区域为400mm×300mm，激光经光束合束器通过一个光路出口发射出来，经过导光臂和片光源系统后产生照明流场的脉冲片光源，片光源厚度为1～6mm可调；

(5)根据步骤(4)得到的多组示踪粒子测量数据生成多个空气流场速度云图和空气流场流线图，然后根据流场涡量、流场流线、流场等速度线完成舰模不同测量截面的空间重构。