一种非介入式高超声速边界层不稳定波的测量方法

摘要：

地面风洞实验是开展高超声速边界层转捩研究的主要手段之一,但是目前可用于高超声速边界层三维空间测量的实验技术仍极为缺乏,且已有测量技术的动态响应频率普遍较低.基于光的折射和干涉原理,搭建了一套非介入式聚焦激光差分干涉仪测量系统(Focused Laser Differential Interferometry,FLDI),可有效获取三维流场空间点的密度变化.在马赫数为8的常规高超声速风洞中,使用FLDI开展了来流雷诺数107/m、7°半锥角尖锥标模边界层的不稳定波测量实验.结果显示FLDI成功捕获到频率在327 kHz的第二模态不稳定波及其谐波(645 kHz).通过与PCB测试结果进行对比,FLDI的高信噪比、高解析频率(本文实验有效解析频率1.5 MHz)、高空间分辨率(沿流向小于1 mm)等优点得以体现.鉴于FLDI的高时空分辨率等优良特性,其可用于高超声速边界层不稳定波行为以及感受性等问题的研究,为深入认识高超声速边界层转捩机制以及感受性问题提供了有效手段.

关键词：聚焦激光差分干涉仪(FLDI)、高超声速边界层、实验测量技术、转捩测量、流场密度脉动校测、非介入式测量

所属期刊栏目：33

分类号：V211.72(基础理论及试验)

资助基金：国家自然基金青年科学基金项目11702106;装备预先研究项目41406020901;国家自然科学基金面上项目11872370;国家重点研发计划项目2016YFA0401200

在线出版日期：2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：70-75