[发明专利]基于图像处理的矩形热态温差混合层实验测试系统与方法

说明书

本发明公开一种基于图像处理的矩形热态温差混合层实验测试系统及方法，该系统包括：高温流体发生组件、低温流体发生组件；流体传导组件，具有热隔离的高温流体通道与低温流体通道；流体混合通道，具有混合腔，高温流体通道的输出端、低温流体通道均与混合腔相通；图像获取组件，设在流体混合通道上，用于获取混合腔内的混合流场粒子图像；结果分析组件，与图像获取组件电联，并基于混合流场粒子图像得到混合腔内的高低温混合流体的流场参数。将具有粒子的高温流体与低温流体在混合腔内混合，并基于图像获取组件与结果分析组件得到高低温混合流体的流场参数，有效的进行RBCC发动机的实际工况中的热态亚超/超超混合层的精细化实验研究。

技术领域

本发明涉及基于图像处理的高低温混合流场测试技术领域，具体是一种基于图像处理的矩形热态温差混合层实验测试系统与方法。

背景技术

目前RBCC（Rocket-Based Combined Cycle,火箭基组合循环推进系统）发动机涉及到高温燃气与低温来流空气的混合引射问题，而目前混合层的可视化实验测试系统大都为冷态同温实验测试系统，通过数值模拟分析能发现热态工况的混合层流动情况与冷态情况有极大差别，所以针对RBCC发动机的实际工况进行热态亚超/超超混合层（亚声速-超声速流体混合/超声速-超声速流体混合）的精细化实验研究和光学分析显得很有必要，而目前国内缺少热态混合层相关光学实验研究的综合实验测试系统。

发明内容

针对上述现有技术中缺少热态混合层综合实验测试系统的问题，本发明提供一种基于图像处理的矩形热态温差混合层实验测试系统与方法，可以有效的进行RBCC发动机的实际工况中的热态亚超/超超混合层的精细化实验研究。

为实现上述目的，本发明提供一种基于图像处理的矩形热态温差混合层实验测试系统，包括：

高温流体发生组件，用于输出具有粒子的高温流体；

低温流体发生组件，用于输出具有粒子的低温流体；

流体传导组件，具有热隔离的高温流体通道与低温流体通道，所述高温流体通道的输入端与高温流体发生组件的输出端相通，所述低温流体通道的输入端与低温流体发生组件的输出端相通，用于传导高温流体与低温流体；

流体混合通道，具有混合腔，所述高温流体通道的输出端、低温流体通道的输出端均与混合腔相通，用于混合高温流体与低温流体；

图像获取组件，设在流体混合通道上，用于获取混合腔内的混合流场粒子图像；

结果分析组件，与图像获取组件电联，并基于混合流场粒子图像得到混合腔内的高低温混合流体的流场参数。

在其中一个实施例中，所述高温流体发生组件包括：

高温燃气发生器，用于产生高温流体；

第一粒子喷注段，与高温燃气发生器的输出端相连，用于向高温流体中喷入粒子；

第一导流段，所述第一导流段的输入端与第一粒子喷注段的输出端相连，所述第一导流段输出端与高温流体通道的输入端相连。

在其中一个实施例中，所述高温燃气发生器为涡喷发动机。

在其中一个实施例中，所述第一粒子喷注段上设有：

第一测温单元，用于测得高温流体的温度；

第一测压单元，用于测得高温流体的压力。

在其中一个实施例中，所述低温流体发生组件包括：

空气来流段，用于导入空气来流作为低温流体；

第二粒子喷注段，与空气来流段的输出端相连，用于向低温流体中喷入粒子；