一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法技术

一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法，通过在风洞喷管出口处布置平行平板，利用光纤及外部激光器实现激光经由风洞流场中并转换为电信号，对电信号进行进一步处理实现风洞流场温度的测量，解决了现有技术中传统流场温度计算方法准确度不足、缺乏非接触测量手段、高焓激波风洞测量要求苛刻的问题，保证了测量精度，同时实现了高焓条件下的非接触测量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法
本专利技术涉及一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法，属于高焓激波风洞测试领域。
技术介绍
高超声速飞行器、返回器再入时会形成强激波，使气体被加热到较高的温度，导致流动介质发生振动激发、离解甚至电离的高温真实气体效应。这种效应会带飞行器的气动力、气动热和气动物理等气动特性产生很大的影响，因此成为气体动力学研究的前沿领域。由于飞行试验成本较高，大量的试验研究还是在地面模拟设备，尤其是高焓激波风洞中完成。高焓激波风洞可以产生高焓值高密度的试验气流，能够复现飞行环境中的真实气体效应。然而，这种高温高压气流在喷管中的膨胀过程速度很快且密度较低，在热化学非平衡效应的影响下试验段入口处出现气体组分和振动能量的非平衡冻结现象，导致与真实飞行环境下的气体存在一定差别，所以，必须对高焓风洞气流参数，比如温度进行测量。由于光谱学手段直接利用分子能级的变化获取气流参数，且不会干扰待测流场，同时具有良好的实时性，是很好的高焓流场诊断方式。目前，在高焓条件下，流场温度通过数值计算手段准确性不够，尚缺乏在高焓条件下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法，其特征在于步骤如下：/n(1)开始风洞试验前，于风洞喷管前段激波管内加入一定量水以保证风洞试验过程中水由高焓流场加热汽化混合入风洞流场中；/n(2)于风洞喷管出口处设置位置相对的两块平行平板作为发射端、接收端，分别于其中一块平行平板外侧设置发射光纤及准直器，于另一块平行平板外侧设置接收光纤及准直器；所述发射光纤一端连接于平行平板外侧表面，另一端连接风洞喷管外的激光器；所述接收光纤一端连接于平行平板外侧表面，另一端连接风洞喷管外侧的光电探测器；发射端与接收端进行位置对准调节，确保发射端发出的光能够全部入射到接收端准直器中；/n(3)建立风洞来流，通过外...

【技术特征摘要】
1.一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法，其特征在于步骤如下：
(1)开始风洞试验前，于风洞喷管前段激波管内加入一定量水以保证风洞试验过程中水由高焓流场加热汽化混合入风洞流场中；
(2)于风洞喷管出口处设置位置相对的两块平行平板作为发射端、接收端，分别于其中一块平行平板外侧设置发射光纤及准直器，于另一块平行平板外侧设置接收光纤及准直器；所述发射光纤一端连接于平行平板外侧表面，另一端连接风洞喷管外的激光器；所述接收光纤一端连接于平行平板外侧表面，另一端连接风洞喷管外侧的光电探测器；发射端与接收端进行位置对准调节，确保发射端发出的光能够全部入射到接收端准直器中；
(3)建立风洞来流，通过外部激光器发射激光，将经过风洞流场的激光经由光电探测器接收，并转化为电信号经由数据采集器采集；
(4)将步骤(3)所得电信号进行数据处理，获取激光于风洞流场中的H2O光谱吸收率，根据所得数据计算流场温度。


2.根据权利要求1所述的一种用于高焓激波风洞的流场温度测量方法，其特征在于：
所述平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：文帅，刘修廷，卢洪波，谌君谋，陈星，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11