国家重点基础研究发展计划(2009CB724105)
- 作品数：15 被引量：25H指数：4
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- 不同对流马赫数下光束畸变的实验研究被引量：5
- 2011年
- 利用双曝光CCD相机成像技术,研究了小直径光束穿越可压缩混合层流场后所引起的气动光学效应。实验研究结果表明:在不同对流马赫数(Mc=0.17,0.45)下,光束投影(点扩散函数,PSF)发生了不同程度的变形和偏移。此外在不同对流马赫数下细光束投影都存在扩束、缩束和面积几乎不变的现象,但光束投影出现扩、缩束的概率不同。
- 甘才俊李烺毛涛马汉东熊红亮
- 关键词：气动光学效应对流马赫数点扩散函数
- 针对气动光学效应的RANS计算方法研究被引量：6
- 2013年
- 针对气动光学效应研究的特殊需求,发展了相应的RANS计算方法。首先对常规湍流模型进行评估,选出对平均密度空间分布预测较好的湍流模型;同时发展了光波折射率脉动值的输运方程,用以模化脉动密度对光学成像的畸变效应。针对一典型光学头罩作为研究对象,运用本文发展的计算方法对光学窗口流场的气动光学效应进行了计算和分析。
- 闫溟史可天马汉东
- 关键词：气动光学效应湍流模式
- 可压缩混合层中细光束畸变效应的实验研究被引量：2
- 2012年
- 利用双曝光CCD相机成像技术,对小直径光束穿越可压缩混合层流场存在的大尺度结构特性及其引起的气动光学效应进行了实验研究。实验研究结果表明:在不同对流马赫数(Mc=0.17,0.45)下,可压缩混合层中的大尺度结构形状不同,因而具有不同的折射率分布场,从而导致光束投影发生了不同程度的变形和偏移。利用光束质心的概念定量分析了不同对流马赫数下光束偏移和抖动的统计特性。统计结果表明在高对流马赫数下光束投影的偏移量减小,光束沿流场展向的平均偏移角度减小,但摆动幅度加大。
- 甘才俊李烺毛涛马汉东熊红亮
- 关键词：气动光学效应可压缩混合层
- 大尺度结构对气动光学效应影响的实验研究被引量：3
- 2012年
- 为了深入研究细光束穿越可压缩混合层后光束畸变的机理,本文提出将双曝光CCD相机成像技术与纹影技术相结合进行流场与光束畸变的同步测量。利用纹影技术获得可压缩混合层密度梯度场特征,进而获得大尺度结构的密度梯度场分布;利用CCD相机成像技术获取通过混合层后光束畸变特性;双曝光技术的引入可以得到大尺度结构的移动对细光束畸变的影响。实验研究结果表明:流场中大尺度结构的存在导致了光束的偏移和模糊,而这些大尺度结构的移动的确可以使经过它们的光束随之移动。
- 甘才俊李烺毛涛熊红亮马汉东毕志献
- 关键词：可压缩混合层大尺度结构气动光学效应
- 混合层二维大尺度结构光学传输效应理论分析被引量：1
- 2014年
- 本文主要讨论了可压缩混合层二维大尺度结构引起的光学畸变特性.在混合层发展的第二阶段,由于混合层流场中二维拟序结构的存在改变了法向压力在空间的分布特性,在量级分析的基础上给出了法向压力梯度的动力学表达式;并由此分析了细光束在二维大尺度结构内部发生偏折的动力学原因.研究结果表明:在混合层界面处湍动能的空间分布特性与混合层内部雷诺切应力(ρu'v')累计效应的流向梯度之间的相互比较会导致细光束发生偏折.
- 甘才俊李烺马汉东熊红亮
- 关键词：气动光学效应可压缩混合层RANS方程
- 可压缩混合层密度梯度场特性的实验研究
- 2011年
- 利用纹影技术研究了不同对流马赫数(Mc=0.28,0.38,0.72)可压缩混合层密度梯度场的特性。由纹影图像可以看出:具有可压缩效应(高Mc数)的混合层存在不同程度的摆动。将纹影图像对比以后还发现:当Mc<0.3时,在可压缩混合层中发现了类似于Brown-Roshko的结构,混合层看不出明显的摆动;随着可压缩效应的增强(对流马赫数Mc>0.3),混合层开始摆动,并且随着对流马赫数的增大,混合层开始摆动位置向前移动。此外,还观察到不同对流马赫数下大尺度结构出现的区域有不同的特点。
- 甘才俊李烺毛涛熊红亮
- 关键词：可压缩混合层对流马赫数
- 光学头罩绕流流场气动光学效应数值模拟被引量：8
- 2010年
- 以红外成像制导技术在高速拦截器上的应用需求为背景,进行了光学头罩绕流流场气动光学效应数值模拟。应用雷诺平均NS方程并选取了适当的湍流模型,对凹窗、凸窗和球头3种光学头罩的高速飞行器绕流流场进行了数值模拟,得到了绕流流场密度分布;研究了脉动流场引起的气动光学传输效应的计算方法,应用几何光学、物理光学和统计光学方法进行了光学传输效应计算,得到了点扩散函数,即像面光强分布。通过瞄视误差、Strehl比、含能半径等气动光学效应参数描述了流场引起的成像畸变,并分析了不同外形、飞行状态和光学系统参数对光学传输效应的影响。
- 史可天程晓丽马汉东
- 关键词：气动光学效应点扩散函数
- 二维粗糙带作用下的高超声速平板流场波前畸变被引量：2
- 2017年
- 二维粗糙带是常用的加速流场转捩的流动控制方式,理论分析并用风洞实验研究二维粗糙带作用下的高超声速平板边界层引起的波前畸变特性。采用波前检测系统测量高超声速边界层流场的波前畸变,对比有无粗糙带情况下的流场波前分布。研究结果表明,在高超声速平板边界层发生转捩以前,高精度波前测量系统不仅可以给出高速流场的波前分布,同时还可以计算对应的密度场。实验结果还表明,马赫数为5的边界层流场明显失稳时波前畸变有大幅度提高;同时通过对比有无粗糙带时波前畸变特点发现,平板壁面加粗糙带后尽管边界层的流态未发生变化,但相同位置的平均波前、波前均方根和峰谷值明显增大。
- 石伟龙魏连风甘才俊熊红亮
- 关键词：波前高超声速平板边界层
- 不同对流马赫数下细光束畸变特性研究被引量：3
- 2013年
- 为了探讨混合层可压缩效应对细光束成像变形特性的影响,利用理论分析和相机成像技术研究了不同对流马赫数下细光束成像的畸变特性.通过理论分析首先揭示了图像模糊程度的判据之一"穿越混合层后细光束零级衍射斑直径"与流场特征参数(如对流马赫数、自由流速度、密度比等)之间的关系;实验结果还发现随着对流马赫数的提高,零级衍射斑直径增长速度加快,图像的模糊程度提高.此外理论分析结果为将来实验方案设计提供了指导.
- 甘才俊李烺马汉东熊红亮
- 关键词：气动光学效应可压缩混合层小波变换
- 可压缩混合层交界面附近湍动能特性的实验研究被引量：1
- 2012年
- 利用粒子示踪、粒子图像测速(PIV)和纹影技术研究了对流马赫数Mc=0.38时大尺度结构主导的可压缩混合层界面特性,主要是超-亚声速来流与混合层交界面附近湍动能的增长率特性。研究结果表明:在混合层交界面附近,湍动能发展所需能量主要来自当地流体微团的可压缩性,占主导地位的是雷诺应力通过流向线变形向流体微元的输入功;而混合层内部则以雷诺应力通过流向剪切变形引起的输入功为主;此外,交界面附近的大尺度结构对流体微元的线变形输入功具有抑制作用。
- 甘才俊魏连风李烺马汉东熊红亮
- 关键词：可压缩混合层大尺度结构
