应用压敏涂料与瞬态液晶耦合求解气膜冷却特性的方法

摘要

本发明一种应用压敏涂料与瞬态液晶耦合求解气膜冷却特性的方法，属于航空发动机高温部件热防护领域；对压敏涂料与瞬态液晶分别进行标定和测量，借助压力敏感涂料PSP这种可以获得较为稳定的气膜冷却效率的技术，提高瞬态换热实验的效率，更加高效得获得实验重复性和稳定性较好的对流换热系数h。本发明基于瞬态换热理论(瞬态液晶)和传热传质比拟(PSP)，将压力敏感涂料获得的气膜冷却效率η带入瞬态换热方程，使得瞬态换热方程中仅有对流换热系数h一个未知变量，可以通过减少实验次数，减少方程的组数得到实验重复性和稳定性较好的对流换热系数h。与传统瞬态液晶测量技术相比，气膜冷却效率η的不确定度为9.7％。

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机高温部件热防护领域，具体涉及一种应用压敏涂料与瞬态液晶耦合求解气膜冷却特性的方法。

背景技术

在航空发动机的高温部件的热防护过程中，气膜冷却是其中重要的一环，一般来说气膜冷却的研究涉及对气膜冷却效率η与对流换热系数h的测量，国内外研究表明，可以通过压力敏感涂料(PSP)获得较为准确的气膜冷却效率η，Je-Chin Han等[1]研究了PSP测量的原理，当测试表面的空气压力较高时，氧浓度较大，氧猝灭过程更加剧烈，此时，PSP的受激发光强度较弱；相反当测试表面空气压力较低时，氧浓度较小，氧猝灭过程较弱，激发光强度较强。将二次流冷气改变为N

对于真实的发动机高温部件，其表面一般为曲面，加之相机镜头存在透视畸变，导致相机拍摄得到的图像发生拉伸和扭曲，此时处理得到的气膜冷却效率云图发生拉伸和扭曲，因此需要通过曲面展平将扭曲云图还原，获得真实尺度与真实比例的正交平面云图。使用棋盘格坐标变换法进行曲面展平，以涡轮叶片为例，当测试叶片与标定叶片位置相同、相机位置固定时，相机拍得的扭曲的测试叶片表面坐标和标定叶片表面坐标一一对应，而棋盘格上每一个节点在展平后的正交坐标是已知的，通过坐标线性插值变换即可将扭曲的图像转换为平面正交图像。

由于瞬态换热实验需要进行多次实验，于是可以构建关于气膜冷却效率η和对流换热系数h的方程组，理论上通过2组实验构建2个方程的方程组即封闭，但为保证求解的精度，一般需要通过进行6组实验获得6个方程构建矛盾方程组求解气膜冷却效率η和对流换热系数h，因此实验时间和效率受到较大影响，且气膜冷却效率的不确定度较高，另外由于进行了多次实验求解矛盾方程，方程本身相关性较强，求解稳定性较差，因此，需要对实验方法进行一定的改进，一方面需要获得不确定度较低的气膜冷却效率；另一方面需要通过改进实验方法，降低方程组各个方程的相关性，提高求解的稳定性，并尽量提高实验的效率，缩短实验时间。

以下是检索的相关文献：

[1]Je-Chin Han.TURBINE BLADE FILM COOLING USING PSP TECHNIQUE[J].Frontiers in Heat&Mass Transfer,2010.

[2]专利号CN106468671A:一种瞬态液晶用于测量对流换热系数的非稳态测量方法

[3]刘存良,朱惠人,白江涛,等.基于瞬态液晶测量技术的收缩-扩张形孔气膜冷却特性[J].航空学报,2009,30(5).

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种应用压敏涂料与瞬态液晶耦合求解气膜冷却特性的方法，借助压力敏感涂料(PSP)这种可以获得较为稳定的气膜冷却效率的技术，提高瞬态换热实验的效率，更加高效得获得实验重复性和稳定性较好的对流换热系数h。本发明基于瞬态换热理论(瞬态液晶)和传热传质比拟(PSP)，将压力敏感涂料获得的气膜冷却效率η带入瞬态换热方程，使得瞬态换热方程中仅有对流换热系数h一个未知变量，可以通过减少实验次数，减少方程的组数得到实验重复性和稳定性较好的对流换热系数h。

本发明的技术方案是：一种应用压敏涂料与瞬态液晶耦合求解气膜冷却特性的方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：采用真空标定法对压力敏感涂料PSP进行标定，将标定过程中拍摄的图像与记录压力数据带入程序，处理后得到压力敏感涂料标定曲线；改变标定过程中压力敏感涂料标定模块的温度、相机拍摄角度、光源功率条件，重复真空标定法的步骤获得不同条件下压力敏感涂料的标定曲线；

所述压力敏感涂料标定模块包括加热钢带、紫铜块、K形热电偶和压力敏感涂料，在有机玻璃板上固定一层加热钢带，所述加热钢带两侧安装有两条电极，与直流电源连接，在钢带表面产生均匀的热流；所述钢带中心区域固定有紫铜块，所述紫铜块与加热钢带之间通过导热硅胶隔开，紫铜块上表面对角处焊有两个K形热电偶用于测量其温度；在紫铜块上喷涂一层压力敏感涂料；

步骤二：进行瞬态液晶标定；采用瞬态液晶标定法对瞬态液晶标定模块进行标定，得到瞬态液晶的温度标定曲线；

所述瞬态液晶标定模块与压力敏感涂料标定模块基底相同，在模块表面均匀喷涂低于20μm的黑漆，黑漆表面喷涂低于5μm的瞬态液晶，即得到瞬态液晶标定模块；

步骤三：对压力敏感涂料进行测量，获得弯曲的气膜冷却效率1；然后对所述弯曲的气膜冷却效率1进行展平操作，步骤如下：

(1)将压力敏感涂料测量中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据；根据坐标数据将展平区域分为多个小区块；

(2)导入通过压力敏感涂料获得的扭曲的气膜冷却效率云图，与棋盘格位置坐标相同，判断气膜冷却效率云图中的所有点是否在分好的小区块内；

(3)将步骤(1)中坐标数据与弯曲的气膜冷却效率1进行插值，而后将文件处理成后处理软件Tecplot可识别的形式，即输出展平的气膜冷却效率云图；

步骤四：对瞬态液晶进行测量，得到时间及温度数据；改变测量过程中的输入电压和温度，进行多次实验，得到多组时间及温度数据；

步骤五：对对流换热系数进行求解；

(1)读取步骤四瞬态液晶进行测量时的视频文件，对视频文件进行处理，获得需要的时间及温度数据；

(2)将瞬态液晶进行测量中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据；根据坐标数据将整个区域分为多个小区块，判断时间和温度数据中的所有点是否在分好的小区块内；

(3)对每个小区块进行坐标分段插值，导入步骤三中得到的展平的气膜冷却效率云图，同样将气膜冷却效率进行分段插值，使得插值后的坐标与气膜冷却效率一一对应，则获得摄像机视角下的弯曲的气膜冷却效率2；

(4)将弯曲的气膜冷却效率2、时间t与温度数据T

式中，T

步骤六：对所述步骤五中得到的对流换热系数云图进行展平操作，步骤如下：

(1)将瞬态液晶测量中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据；根据坐标数据将整个区域分为多个小区块；

(2)导入通过对流换热系数进行求解获得的扭曲的对流换热系数云图，与棋盘格位置坐标相同；判断云图中的所有点是否在分好的小区块内；

(3)将坐标数据与对流换热系数进行插值，而后将文件处理成Tecplot软件能够识别的形式，即可输出展平的对流换热系数云图。

本发明的进一步技术方案是：步骤一中采用真空标定法对压力敏感涂料PSP进行标定步骤如下：

(1)首先，制备压力敏感涂料标定模块；然后，连接CCD相机与激发光源，调节相机与光源位置，使拍摄的标定模块位于图像正中间位置，保证图像清晰可见无反光；

(2)打开真空泵，关紧旁路截止阀，使真空腔内压力降至最低，待压力稳定后，拍摄一组实验图像I

(3)关闭真空泵，使真空腔内压力恢复到环境压力，拍摄参考图像I

(4)将图像与压力数据带入程序处理得到标定曲线；改变压力敏感涂料标定模块温度、相机拍摄角度、光源功率条件，重复步骤(1)～(3)获得不同条件下的标定曲线；

本发明的进一步技术方案是：步骤二中采用瞬态液晶标定法对瞬态液晶标定模块进行标定的步骤如下：

(1)制备瞬态液晶标定模块；

(2)将瞬态液晶标定模块的标定环境设置为与瞬态液晶测量的环境相同，即保证入射光源和摄像机角度相同，首先接通直流电源，待紫铜板温度接近瞬态液晶变色温度时，开始摄像机拍摄和热电偶的温度采集；

(3)待瞬态液晶变色完毕后，同时结束摄像机拍摄和热电偶的温度采集，通过程序将摄像机拍摄的基于RGB模型的瞬态液晶变色过程的转换为对应HSV模型的色度的变化；瞬态液晶变色过程中，选择精度高的绿色作为瞬态液晶变色的标定波段，并与采集得到的热电偶温度变化过程一一对应，得到了瞬态液晶的温度标定曲线。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤三对压力敏感涂料进行测量的方法步骤如下：

(1)在二次流通道内安装加热器，通过调节加热器输入电压来调整温度，并保持荧光光源强度不变，CCD相机位置固定，将位置标定叶片，即表面贴好棋盘格的叶片放置到实验通道内，使用CCD相机记录叶片的位置信息，拍摄得到扭曲的棋盘格图像，便于后续坐标转化；

(2)以空气为二次流进行实验；打开空气二次流阀门，电磁阀切到排气侧排放到大气，打开加热器对其加热，待温度上升到与主流温度一致且气流稳定后，切入实验段内进行实验，拍摄多张对比图像1；

(3)以氮气为二次流进行实验，打开氮气二次流阀门，电磁阀切到排气侧排放到大气，打开加热器对其加热，待温度上升到与主流温度一致且气流稳定后，切入实验段内进行实验，拍摄多张对比图像2；

(4)切断主流及二次流，拍摄参考图像3；

(5)关闭光源，拍摄黑暗图像4；

(6)实验结束后使用后续处理程序获得弯曲的气膜冷却效率1。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤四对瞬态液晶进行测量的方法，步骤如下：

(1)在主流及二次流通道内安装加热器，二次流通道内安装电磁阀，通过电磁阀控制二次流是否进入二次流腔，添加继电器控制主流加热器、二次流电磁阀同时通断来控制实验开始和结束；在实验通道附近安装一个指示灯，使指示灯可以被相机捕捉到；实验开始前保持光源不变，放置位置标定叶片，即表面贴好棋盘格的叶片到实验通道内，摄像机记录叶片的位置信息，得到扭曲的棋盘格图，便于后续坐标转化；

(2)调节主流阀门，用皮托管测量主流总静压差得到主流速度，打开二次流旁通电磁阀，使二次流通入空气中，通过改变二次流质量流量计的设定值控制二次流流量，调节二次流加热器电压使其温度稳定；开启主流通道内的热电偶开始采集温度，使用温度稳定的气体吹过叶片一定时间，可以认为此时叶片的初始温度为主流温度；

(3)摄像机打开，温度数据开始记录，实验开始，切换继电器，主流加热、二次流通过二次流腔通入叶片表面，指示灯亮，此时瞬态液晶开始变色，待变色结束，切换继电器，主流停止加热，指示灯灭，二次流从旁通通入大气中，最后结束摄像机和温度记录；保存视频数据和温度数据到电脑上，并通过程序得到时间及温度数据；

(4)改变二次流与主流加热器的输入电压，改变主流和二次流的温度，进行多次实验，重复步骤2～3。

有益效果

本发明的有益效果在于：本发明借助PSP涂料测量得到了较为准确的气膜冷却效率η，不确定度小于7％，与传统瞬态液晶测量技术相比，气膜冷却效率η的不确定度为9.7％。明显减小了测量的不确定度，另外对得到的气膜冷却效率η进行处理与转化，并将其带入瞬态换热方程(1)中，方程中仅含对流换热系数h一个未知变量，与传统的双参数方程相比，由于通过PSP涂料已获得气膜冷却效率η，双参数方程转化为单参数方程。求解矛盾方程组时，由于瞬态液晶的多次实验组成的方程相关性较高，方程求解不稳定性提高，而本发明通过PSP涂料获得气膜冷却效率η，并通过数据的处理与转化，将双参数方程转化为单参数方程解决了方程相关性较高的问题，对流换热系数h求解稳定性更高，且实验重复性得到了一定的保证。因此与传统的瞬态液晶实验相比，通过两种方法的耦合求解获得既获得了较为准确的气膜冷却效率η，又获得了稳定性与重复性较高的对流换热系数h，经过计算不确定度为8.1％，而瞬态液晶实验通过6次实验获得的对流换热系数h的不确定度为9.3％。除此之外，由于通过PSP涂料率先测量得到了气膜冷却效率η，于是可以减少实验重复的次数，即可获得不确定度减小的对流换热系数h，通过减少实验次数，大大节省了实验时间，从而大大提高了实验效率。通常瞬态液晶实验需要进行6次实验以获得稳定性及重复性较高的对流换热系数，且不确定度为10％，本发明采用了3次实验即可获得误差缩小的结果，且节省至少50％实验时间。

附图说明

图1本发明的压力敏感涂料标定装置；

图2本发明的瞬态液晶标定装置；

图3本发明的瞬态液晶实验测量装置示意图；

图4叶片表面结果展平的分步过程；

图5实验方法的流程图；

附图标记说明：1、LED激发光源；2、科学级CCD相机；3、真空腔；4、PSP标定模块；5、热电偶；6、PSP标定模块绝缘基座；7、PSP标定模块加热带；8、PSP标定模块紫铜块；9、PSP底漆；10、压力敏感涂料(PSP)；11、直流电源；12、温度采集模块；13、压力采集模块；14、真空泵；15、截止阀；16、电极；17、瞬态液晶标定模块；18、光源；19、摄像机；20、瞬态液晶标定模块有机玻璃基座；21、瞬态液晶标定模块加热钢带；22、瞬态液晶标定模块紫铜块；23、黑漆；24、瞬态液晶；25、蜂窝器；26、接触式电源调压器；27、皮托管；28、空气加热器；29、空气截止阀；30、氮气截止阀；31、质量流量计；32、二次流管道加热器；33、实验叶片；34、数据采集电脑；35、电磁阀。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

名称解释：瞬态液晶是一种能在不同温度下显示不同颜色的液晶，压力敏感涂料是一种在激发光源下随氧分压变化能产生不同受激发光强的涂料。

本发明基于瞬态换热理论(瞬态液晶)和传热传质比拟(PSP)。基于传热传质比拟，对压力敏感涂料(PSP)将氧分压与光强进行标定，在实验过程中，通过CCD相机拍摄得到不同光强的图片，转化为氧分压，最后获得气膜冷却效率；基于瞬态换热理论，通过热电偶可以获得主流及二次流的温度，通过瞬态液晶技术可以获得叶片表面温度随时间的变化，将压力敏感涂料得到的气膜冷却效率经过处理后带入非稳态换热方程，仅含对流换热系数一个未知变量，则可以通过迭代求解对流换热系数。本发明一方面可以通过PSP技术获得较为准确的气膜冷却效率，同时可以减少实验次数，提高实验效率。

首先对压力敏感涂料进行标定，将PSP涂料的发光强度与氧分压之间建立定量关系，拟合成对应的经验关联式，标定过程包括如下步骤：

压力敏感涂料标定步骤1：采用真空标定法对PSP涂料进行标定，在有机玻璃板6上固定一层加热钢带7，加热钢带7两侧安装有两条电极16，与直流电源11连接，在钢带7表面产生比较均匀的热流，保证标定模块4的温度变化较为均匀，在钢带7中心区域固定一紫铜块8，与加热钢带5之间通过导热硅胶隔开，紫铜块8上表面对角处焊有两个K形热电偶5测量紫铜块8的温度，在紫铜块8上喷涂一层PSP底漆9，在底漆上喷涂一层PSP涂料10。直至标定模块表面呈现较为明显的涂料颜色，底漆9与涂料10的喷涂量为1:1，喷涂采用气动美工喷笔，喷涂过程中喷笔走向为垂直正交走向，这样可以保证底漆9与涂料10的均匀性，连接CCD相机2与激发光源1，调节相机2与光源1位置，使拍摄的标定模块4位于图像正中间位置，确保图像清晰可见无反光。调整直流电源11的电压使得紫铜块8温度上升至需求的温度。

压力敏感涂料标定步骤2：打开真空泵14，关紧旁路截止阀15，使真空腔3内压力降至最低，待压力稳定后，拍摄一组实验图像I

压力敏感涂料标定步骤3：关闭真空泵14，使腔内压力恢复到环境压力，拍摄参考图像I

压力敏感涂料标定步骤4：将拍摄的实验图像、参考图像与黑暗图像按公式(2)进行拟合即可得到压力与光强数据的标定曲线。改变模块温度、相机拍摄角度、光源功率等实验条件重复步骤1～3获得不同条件下的标定曲线拟合公式。

式中：I

然后对瞬态液晶进行标定，将瞬态液晶的温度T的变化与色度Hue的一一对应关系，而后拟合成一一对应的经验关联式，标定过程包括如下步骤：

瞬态液晶标定步骤1：采用与压力敏感涂料相同的标定模块17，紫铜块22上表面喷涂一层厚度不大于20μm黑漆23，黑漆23表面喷涂一层厚度不大于5μm的瞬态液晶24。黑漆23与瞬态液晶24的喷涂都采用多次喷涂的方式，相邻两次喷涂喷笔走向为垂直正交走向，保证黑漆23与瞬态液晶24的均匀性，连接摄像机19与光源18，保证拍摄表面无反光，光照均匀且图像清晰。

瞬态液晶标定步骤2：将标定装置至于与测量时相同的环境中，即保证入射光源、摄像机角度等都相同，首先接通直流电源11，待紫铜块22温度接近瞬态液晶变色温度35℃时，开始摄像机19拍摄和热电偶5的温度采集。

瞬态液晶标定步骤3：待瞬态液晶变完色后，同时结束摄像机19拍摄和热电偶5的温度采集，通过程序将摄像机19拍摄的基于RGB模型的瞬态液晶变色过程的转换为对应HSV模型的色度的变化，研究表明，在可见光范围内色度与温度呈线性的对应关系，瞬态液晶在绿色波段的精度高达0.05℃，在实验中主要使用绿色波段。于是将与采集得到的热电偶温度变化过程一一对应，得到瞬态液晶的温度标定曲线。

为保证实验的变量尽量降低，瞬态液晶实验台与压力敏感涂料实验台采用相同的实验台，仅对改变拍摄的相机及光源。

压力敏感涂料测量步骤1：在主流二次流通道内安装加热器28，32，通过调节加热器输入电压来调整温度，并保持荧光光源1强度不变，CCD相机2位置固定，并保证该温度、拍摄角度、光源强度下的标定曲线已作出，将位置标定叶片即表面贴好棋盘格的叶片放置到实验通道内，使用CCD相机2记录叶片的位置信息，拍摄得到扭曲的棋盘格图像，便于后续坐标转化。

压力敏感涂料测量步骤2：以空气为二次流进行实验。打开空气二次流阀门29，电磁阀35切到排气侧排放到大气，打开加热器对其加热，待温度上升到与主流温度一致且气流稳定后，切入实验段内进行实验，拍摄10张对比图像I

压力敏感涂料测量步骤3：以氮气为二次流进行实验，打开氮气二次流阀门30，电磁阀35切到排气侧排放到大气，打开加热器对其加热，待温度上升到与主流温度一致且气流稳定后，切入实验段内进行实验，拍摄10张对比图像

压力敏感涂料测量步骤4：切断主流及二次流，拍摄10张参考图像I

压力敏感涂料测量步骤5：关闭光源1，拍摄10张黑暗图像I

压力敏感涂料测量步骤6：利用程序获得图像的光强数据，将各个图像均取平均值，减小偶然误差，将图像的光强数据按公式(2)进行计算即可进行光强比-氧分压比转换，然后再根据公式(3)进行氧分压比气膜冷却效率转换即可得到气膜冷却效率。

对图像的各个像素点进行计算即可获得相机视角下弯曲的气膜冷却效率1云图。

由于，相机拍摄角度的问题，相机拍摄的图像会发生拉伸和扭曲，且相机镜头存在透视畸变，相机视角下的扭曲的云图不利于不同工况下的数据的对比分析，因此需要对获得的气膜冷却效率进行展平操作，通过曲面展平将扭曲云图还原，获得叶片表面的真实尺寸和真实比例的平面正交图像：

气膜冷却效率展平步骤1：将压力敏感涂料测量步骤1中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据1。根据坐标数据1将整个区域分为多个小区块，求出每个小区块四条边线的斜率和截距，计算每条边线的计算方程。

气膜冷却效率展平步骤2：导入通过PSP涂料获得的弯曲的气膜冷却效率1云图，其与棋盘格位置坐标相同，判断云图中的所有点是否在分好的小区块内，若点不在任何小区块内，则不进行操作，若点在某一小区块内，则将该点放在该小区块对应的矩阵内。

气膜冷却效率展平步骤3：分别将每个不规则四边形小区块内的点按比例线性转换成规则矩形内的点，并将转换前的点的弯曲的气膜冷却效率1值赋予转换后的点，将转换后的各个小区块合并在一起，并对整个区域进行重新插值，将文件处理成Tecplot软件可以识别的形式，即可输出展平的气膜冷却效率的云图。

接下来进行瞬态液晶实验，获得方程1需要的温度及时间数据：

瞬态液晶测量步骤1：在主流及二次流通道内安装加热器28，32，二次流通道内安装电磁阀35，通过电磁阀35控制二次流是否进入二次流腔，添加继电器控制主流加热器、二次流电磁阀同时通断来控制实验开始和结束。实验开始前保持光源18不变，放置位置标定叶片即表面贴好棋盘格的叶片到实验通道内，摄像机记录叶片的位置信息，得到扭曲的棋盘格图像，便于后续坐标转化。

瞬态液晶测量步骤2：调节主流阀门，用皮托管27测量主流总静压差得到主流速度，打开二次流旁通电磁阀35，使二次流通入空气中，通过改变二次流质量流量计的设定值控制二次流流量，调节二次流加热器电压使其温度稳定。开启主流通道内的热电偶5开始采集温度，使用温度稳定的气体吹过叶片一定时间，可以认为此时叶片的初始温度为主流温度。

瞬态液晶测量步骤3：摄像机19打开，温度数据开始记录，实验开始，切换继电器，主流加热、二次流通过二次流腔通入叶片表面，此时瞬态液晶开始变色，待变色结束，切换继电器，主流停止加热，二次流从旁通通入大气中，最后结束摄像机和温度记录。

瞬态液晶测量步骤4：改变二次流与主流加热器的输入电压，改变主流和二次流的温度，进行3次实验，重复步骤2～3。

于是通过压力敏感涂料的测量获得了气膜冷却效率，通过瞬态液晶技术获得了求解需要的时间及温度数据，但由于两次实验采用的相机规格，图片品质及视角不尽相同，需要对获得气膜冷却效率进行处理，使得其与时间及温度数据具有相同的数据规模，借助棋盘格坐标法可以实现这一目标：

对流换热系数求解步骤1：读取实验的视频文件，将视频文件逐帧输出为图片集，图片名称为1.png，2.png，…n.png，利用指示灯亮可以找到加热开始的时间m.png，加热利用帧数与秒数的对应关系1s＝25帧，可以得到加热开始时刻，通过图片的各个像素点达到最大绿色Hue值的图片M.png可以得到各个像素点达到最大绿色Hue值的时间t，通过标定曲线即可得到此时壁面的温度为35.9℃。

对流换热系数求解步骤2：将瞬态液晶测量步骤1中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据2。根据坐标数据2将整个区域分为多个小区块，求出每个小区块四条边线的斜率和截距，计算每条边线的计算方程。

对流换热系数求解步骤3：对每个小区块进行坐标分段插值，导入PSP涂料测量步骤6中得到的展平的气膜冷却效率，同样将气膜冷却效率进行分段插值，使得插值后的坐标与气膜冷却效率一一对应，获得相机19视角下的弯曲的气膜冷却效率2，同时保证各个像素点的弯曲的气膜冷却效率2与时间t一一对应。

对流换热系数求解步骤4：将弯曲的气膜冷却效率2、时间t与温度数据T

式中，T

最后仍需要对求解得到的对流换热系数同样进行展平操作，便于进行不同工况的对比及分析。

对流换热系数展平步骤1：将瞬态液晶测量步骤1中得到的扭曲的棋盘格图像导入程序，获取需展平区域的坐标数据2。根据坐标数据2将整个区域分为多个小区块，求出每个小区块四条边线的斜率和截距，计算每条边线的直线方程。

对流换热系数展平步骤2：导入通过瞬态液晶获得的扭曲的对流换热系数云图，其棋盘格位置坐标相同，判断云图中的所有点是否在分好的小区块内，若点不在任何小区块内，则不进行操作，若点在某一小区块内，则将该点放在该小区块对应的矩阵内。

对流换热系数展平步骤3：分别将每个不规则四边形小区块内的点按比例线性转换成规则矩形内的点，并将转换前的点的对流换热系数值赋予转换后的点，将转换后的各个小区块合并在一起，并对整个区域进行重新插值，将数据文件处理成后处理软件Tecplot可识别的形式，即可输出对流换热系数的云图。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。