带喷流超声速光学头罩流场气动光学畸变试验研究

• 作者: 付佳 易仕和 朱杨柱 王小虎 葛勇 陈植?
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超声速 喷流 气动光学 光程差
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 页码范围: 084219-1-084219-8
• 分类号: 42.25.Dd|42.15.Fr|47.40.Ki|47.27.Wj
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.084219

摘要

超声速光学头罩在大气层内飞行时,需要在光学窗口表面顺来流方向进行喷流冷却,致使窗口上方流场更为复杂.目标光线穿过窗口上方流场,受到激波、膨胀波、混合层、湍流边界层等流场结构引起的变密度场影响而产生波前畸变,导致成像出现偏移、抖动、模糊等气动光学效应.本文对马赫数3.8来流条件下有无喷流时超声速光学头罩流场引起的气动光学波前畸变进行了试验研究.基于纳米示踪的平面激光散射技术,首先对流场图像进行密度校准获得高时空分辨率密度场,然后采用光线追迹法计算得到波长532 nm平面光波垂直于光学窗口穿过流场后的光程差(optical path difference, OPD)分布,并对窗口上方近壁区有无喷流状态的流场结构引起的OPD分布进行了研究.发现无喷流时,流场结构相对较为简单,窗口上方有较长的回流区和层流区,而有喷流时窗口上方出现复杂的剪切层、混合层及湍流边界层,流动很快就转捩为湍流结构,其引起的气动光学畸变要明显高于无喷流状态.无喷流状态相隔5μs的流场引起的光程差均方根值分别为0.0348和0.0356μm,有喷流状态的光程差均方根值分别为0.0462和0.0485μm.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	易仕和	国防科技大学航天科学与工程学院	57	352	11.0	15.0
2	葛勇	国防科技大学航天科学与工程学院	3	23	3.0	3.0
3	王小虎	国防科技大学航天科学与工程学院	3	25	2.0	3.0
4	朱杨柱	国防科技大学航天科学与工程学院	5	43	3.0	5.0
5	陈植?	国防科技大学航天科学与工程学院	1	16	1.0	1.0
6	付佳	国防科技大学航天科学与工程学院	1	16	1.0	1.0