高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法、系统技术方案

本发明专利技术公开一种高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法和系统，获取方法包括如下步骤：向风洞输入水蒸气，水蒸气在风洞中凝结形成纳米颗粒；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，以获得流场的层析图像。本发明专利技术采用水蒸气凝结而成的纳米颗粒作为示踪粒子，分析其散射图像，从而间接获得流场密度分布情况，能够较好地实现流场观测，解决传统纹影方法无法准确反映的问题。另外，水蒸气形成的示踪粒子，易于满足粒子数量与直径大小的要求，且减少了纳米颗粒的注入步骤，也不受风洞实验时间的限制。

Hypersonic inward rotating inlet and isolation section flow field display method and system

The invention discloses a hypersonic inlet and isolator in rotary flow tomography method and system for displaying and acquiring method comprises the following steps: inputting water vapor into the tunnel, water vapor in the wind tunnel condenses to form nano particles; nano particles as tracer particles, flow into the inner rotor inlet and isolator is formed in a plurality of; section flow in at least one direction, by laser irradiation, laser scattering image shooting plane tracer particles, to obtain the flow field tomography image. The invention adopts the water vapor condenses into nano particles as tracer particles, analyzing the scattering image, thereby indirectly obtain the flow field distribution, to better achieve the flow field, solve the traditional schlieren method cannot accurately reflect the problem. In addition, the tracer particles formed by water vapor can easily meet the requirements of the number and diameter of particles, and reduce the injection steps of nanoparticles and the time limit of the wind tunnel test.

【技术实现步骤摘要】
高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法、系统
本专利技术涉及流体力学
，具体涉及一种高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法、系统。
技术介绍
高超声速内转式进气道流量捕获能力和压缩效率高，总压损失低，易于向圆形燃烧室过渡，逐渐被引入吸气式高超声速一体化飞行器设计当中。内转式进气道具有多种型面结构，并且型面结构非规则形状，均较为复杂。目前国内主要还停留在内转式进气道的模拟效果测试阶段，与此相关的系统性能影响难以界定，比如，内转式进气道的设计就具有瓶颈，难以进一步优化。
技术实现思路
本专利技术提供一种高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法、系统，该方法和系统可以使流场通过层析图像的方式得以显示，以便更为精准地掌握内转式进气道及隔离段的流场信息，从而提供研究的依据。本专利技术提供的高超声速内转式进气道及隔离段流场层析显示方法，包括如下步骤：向风洞输入水蒸气，水蒸气在风洞中凝结形成纳米颗粒；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。可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，水蒸气在风洞中凝结形成纳米颗粒；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。

【技术特征摘要】
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，水蒸气在风洞中凝结形成纳米颗粒；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，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，所述水蒸气分压与所述风洞的工作压强相匹配，以控制所述水蒸气最终形成纳米颗粒的尺寸和数量。4.如权利要求1-3任一项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。5.如权利要求4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；和/或，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。6.如权利要求1-3任一项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...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一鸣，李祝飞，詹东文，杨基明，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34