[实用新型]用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置。该试验装置包括安装在激波风洞中的模型，模型上固定的空气舵，模型和空气舵之间留有缝隙，在模型与空气舵相对应的位置，空气舵的表面涂有温敏发光涂料，模型的表面安装有激励光信号输出探头和温敏荧光信号采集探头，激励光信号输出探头通过光纤连接激励光源，温敏荧光信号通过光纤连接光信号采集相机。本实用新型的用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置可实现激波风洞气动热试验中受遮挡区域的表面热流分布测量，该装置简单，易排布，不受模型大小限制，是一种能够广泛应用于各种缝隙的受遮挡区域的温敏热图试验装置和试验方法。

技术领域

本实用新型属于风洞试验技术领域，具体涉及用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置。

背景技术

在高超声速气动热环境试验中，采用温敏热图试验技术获取模型表面大面积区域热流分布图像，这是一种利用温敏发光材料的光致发光特性随温度变化而变化的特点来进行模型表面温度及热流分布测量的光学测量技术。该试验技术需要将风洞试验模型表面喷涂温敏发光材料，风洞试验过程中以大功率激励光源照射模型，同时采用光信号采集相机对模型表面温敏涂料发出的荧光信号进行采集和记录，根据预标定数据将采集的模型表面光强数据转化为热流分布图像。一般来说，激励光源和光信号采集相机布置在风洞光学观察窗外，因此，对于试验模型的空气舵底部缝隙、凹坑、防热瓦缝隙等受遮挡区域，无法使用该方法获得表面热流分布。同时，由于这些受遮挡区域存在高热流，通常采用布置热流传感器来测量这些受遮挡区域热流，但是，采用热流传感器的点热流测量技术存在传感器安装空间受限、无法实现面测量等局限性，当前，亟需发展用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置。

本实用新型的用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置，其特点是：所述的试验装置包括安装在激波风洞中的模型，模型上固定有空气舵，模型和空气舵之间留有缝隙，在模型与空气舵缝隙处相对应的位置，空气舵的表面涂有温敏发光涂料，模型的表面安装有激励光信号输出探头和温敏荧光信号采集探头，激励光信号输出探头通过光纤连接激励光源，温敏荧光信号通过光纤连接光信号采集相机。

所述的缝隙为铺设在模型上的防热瓦之间的缝隙。

所述的缝隙替换为模型的空气舵与模型的机身之间的缝隙。

所述的空气舵的表面上涂覆有温敏发光涂料的位置处的表面材料为碳纤维、玻璃钢或陶瓷中的一种。

所述的激励光源为紫外光源。

所述的激励光信号输出探头和温敏荧光信号采集探头的表面按照模型表面进行修型。

所述的光信号采集相机的曝光时间小于等于1ms。

本实用新型的用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置在模型和空气舵之间留有缝隙，空气舵的表面作为热流测试面喷涂温敏发光材料，模型的表面安装激励光信号输出探头和温敏荧光信号采集探头，激励光信号输出探头通过光纤引入激励光源照射热流测试面，温敏荧光信号采集探头采集热流测试面的发光情况并通过光纤输入光信号采集相机，进行数据处理后，实现了受遮挡区域的表面热流分布测量。

本实用新型的用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置中的温敏发光涂料的光致发光特性随温度变化而变化，通过计算风洞吹风前后光致发光特性的变化，可以求解出温敏发光涂料温度的变化，计算出受遮挡区域的表面热流分布。

本实用新型的用于激波风洞气动热试验的遮挡区域温敏热图试验装置可实现激波风洞气动热试验中受遮挡区域的表面热流分布测量，该装置简单，易排布，不受模型大小限制，是一种能够广泛应用于各种缝隙的受遮挡区域的温敏热图试验装置和试验方法。

附图说明