基于NPLS技术的气动光学畸变测量方法与应用

摘要

现有的气动光学畸变测量方法,存在时空分辨率不高、受环境和积分效应影响等问题.本文提出了一种新的超声速流场气动光学畸变测量方法,基于自主开发的超声速密度场测量方法,借助光线追迹法测量超声速流场某一截面对应的气动光学畸变.与其他测量方法相比,该方法有3个显著的优点:(1)高时空分辨率,时间分辨率为6ns,空间分辨率最高可达微米量级;(2)可避免传统方法的积分效应,对感兴趣的局部流场进行研究;(3)可避免风洞实验段壁面边界层和环境扰动等因素的影响.采用该方法,对超声速光学头罩流场的气动光学畸变进行了测量研究.高时空分辨率的测量结果揭示了精细的波前畸变信息;对局部流场的研究结果表明,激波、膨胀波和湍流边界层对气动光学畸变有不同程度的影响;测量范围的可控性,使得测量结果免受风洞壁面边界层和环境等因素的影响.