[发明专利]激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法及系统

权利要求书

1.激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：在进气道模型压缩面及隔离段内流道表面垂直植入丝线，通过高速相机拍摄壁面丝线动作的投影图像，依据投影图像中丝线的运动获得进气道压缩面及隔离段内壁面的流场结构，根据流场结构快速判断进气道的起动状态。

2.根据权利要求1所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：壁面丝线动作投影图像反映激波风洞进气道试验过程的四种状态：第一种是丝线无偏摆表示激波风洞流场建立前的稳定状态；第二种是丝线偏摆方向与激波风洞来流方向相反表示进气道完全没有起动形成倒流；第三种是丝线偏摆方向与激波风洞来流方向一致但丝线投影长度变短表示进气道不完全起动有分离流形成；第四种是丝线偏摆方向与激波风洞来流方向一致且丝线投影长度等于丝线原始长度表示进气道完全起动。

3.根据权利要求1所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于，丝线为黑色缝纫棉质丝线，丝线间距15-20mm，丝线长度比丝线间距小1-2mm。

4.根据权利要求1所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：每2根丝线为一组，每组之间的间距为15-20mm。

5.根据权利要求1所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：风洞来流条件为：马赫数11.6，总温7880K，总压17.6MPa。

6.根据权利要求1所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：采用阴影仪系统作为进气道模型的投影照明系统，通过高速摄像机将壁面丝线在进气道起动试验中动作历程的投影图像成像记录到摄像机CCD上，然后经千兆网络传输至计算机进行存储分析。

7.根据权利要求6所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：阴影仪系统的光源是36V400W卤钨灯，高速相机的拍摄帧频为10000fps，曝光时间为1/440000s，图像的像素分辨率为896*848。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的激波风洞判断进气道起动的壁面丝线流动显示方法，其特征在于：拍摄壁面丝线动作投影图像时使用的高速摄影实验系统，包括：第一纹影反射镜(1)，卤钨灯光源(2)，风洞试验段(3)，模型支座(4)，风洞观察窗(5)，植入丝线的进气道模型总成(6)，丝线(7)，平行光束(8)，第二纹影反射镜(9)，高速摄像机(10)，计算机(11)，风洞喷管(12)；

进气道模型总成在进气道模型压缩面及隔离段内流道表面垂直植入丝线(7)，植入丝线(7)的进气道模型总成(6)固定在模型支座(4)上，模型支座(4)位于风洞试验段(3)的中轴线上，第一纹影反射镜(1)和第二纹影反射镜(9)分别位于风洞试验段外面的两端，卤钨灯光源(2)位于风洞试验段(3)外侧，卤钨灯光源(2)发出的光投射到第一纹影反射镜(1)表面，经第一纹影反射镜(1)反射以后的平行光束(8)穿过风洞观察窗(5)对植入丝线的进气道模型总成(6)进行投影照明，植入丝线的进气道模型总成(6)位于风洞试验段(3)内部并位于风洞喷管(12)出口，风洞观察窗(5)位于风洞试验段(3)的端部，第二纹影反射镜(9)与第一纹影反射镜(1)相向设置，平行光束(8)投射到第二纹影反射镜(9)经第二纹影反射镜(9)反射后到达高速摄像机(10)，高速摄像机(10)与计算机(11)连接。