[发明专利]高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法、系统

权利要求书

1.高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，其特征在于，包括如下步骤：

向风洞输入水蒸气，具体将所述风洞抽真空以使水蒸气输入所述风洞内，并控制所述水蒸气进入所述风洞后的水蒸气分压，向所述风洞内充入实验气体，使得所述水蒸气分压与所述风洞的工作压强相匹配，混入所述水蒸气的实验气体经所述风洞的喷管加速，所述水蒸气凝结产生纳米颗粒，所述水蒸气分压与所述工作压强的匹配能够控制所述水蒸气最终在风洞中凝结形成纳米颗粒的尺寸和数量；

纳米颗粒作为示踪粒子，进入内转式进气道及隔离段形成的流场中；

在所述流场至少一个方向上的多个截面位置，采用激光照射，拍摄激光照射平面内示踪粒子的散射图像，以获得所述流场的层析图像。

2.如权利要求1所述的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，其特征在于，所述风洞为激波风洞。

3.如权利要求1或2所述的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，其特征在于，针对所述内转式进气道及隔离段的内流道，至少隔离段(13)采用透明材质制成，以便拍摄或照射激光；

从所述隔离段(13)的侧面照射以获取所述流场的横截面的示踪粒子散射图像；

和/或，沿所述隔离段(13)的轴线方向，向所述隔离段(13)内照射激光，以获取所述流场的纵截面的示踪粒子散射图像。

4.如权利要求3所述的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，其特征在于，激光从所述隔离段(13)的侧面照射时，还在所述隔离段(13)出口的下游位置设置反射镜(14)，以从所述下游位置的侧面拍摄所述反射镜(14)中反射的示踪粒子的散射图像；或者，

在所述隔离段(13)的下游位置设置反射镜(14)，从所述下游位置的侧面照射激光，所述反射镜(14)将激光沿所述隔离段(13)的轴向反射入所述隔离段(13)内，从所述隔离段(13)的侧面拍摄所述隔离段(13)内部示踪粒子的散射图像。

5.如权利要求1或2所述的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，其特征在于，所述内转式进气道及隔离段采用金属材料制成，针对其内流道，至少将隔离段(13)形成多个截面模型，获得各所述截面位置的示踪粒子散射图像，以获得所述流场的层析图像。

6.高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示系统，其特征在于，包括：

风洞；

水蒸气装置，存储有水蒸气，并能够输送水蒸气至风洞内；

真空泵，所述真空泵将所述风洞抽真空以使水蒸气输入所述风洞内，并控制所述水蒸气进入所述风洞后的水蒸气分压，所述水蒸气分压与充入实验气体后所述风洞的工作压强相匹配；

激光设备，用于照射所述流场至少一个方向上的多个截面位置；

拍摄设备(10)，用于拍摄激光照射平面内示踪粒子的散射图像，以获得所述流场的层析图像；

混入所述水蒸气的实验气体经所述风洞的喷管加速，所述水蒸气凝结产生纳米颗粒，所述水蒸气分压与所述工作压强的匹配能够控制所述水蒸气最终在风洞中凝结形成纳米颗粒的尺寸和数量，纳米颗粒作为示踪粒子进入内转式进气道及隔离段形成的流场中。

7.如权利要求6所述的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示系统，其特征在于，所述风洞为激波风洞。