不同光线入射角度下超声速湍流边界层气动光学效应的实验研究

• 作者: 丁浩林 何霖 易仕和 朱杨柱 赵鑫海
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 气动光学 超声速湍流边界层 空间两点相关 光线追迹
• 年，卷（期）: 2017,（24）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 46-54
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.244201

摘要

利用基于纳米粒子的平面激光散射技术获取超声速(M a=3.0)湍流边界层的密度分布,采用光线追迹方法计算其对应的光程差分布,并结合边界层气动光学相似律验证实验结果的可靠性.着重研究了光线入射角度对超声速湍流边界层气动光学效应的影响,并对其内在机理进行了分析.研究表明,气动光学效应对光线入射角度的依赖性源于光线在流场中的传输路径,传输路径的不同导致了光线在流场中的传输距离以及对应密度脉动互相关结果的差异.光线倾斜入射导致其在流场中传输距离增长,进而气动光学效应出现恶化.光线入射方向与壁面垂直方向之间的夹角越大,气动光学效应越显著,而且不同时刻的差异性增加,气动光学效应校正的难度增加.超声速湍流边界层中大量具有特定方向的涡结构导致了湍流边界层气动光学效应的各向异性.当光线倾斜向下游入射时,光线传播方向与流场中的涡结构具有较好的一致性,体现为此方向上密度脉动互相关系数较大,故气动光学效应比较严重.而当光线倾斜向上游入射时,相关系数较小,故气动光学效应较弱.

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	何霖	国防科技大学航天科学与工程学院	9	58	5.0	7.0
3	丁浩林	国防科技大学航天科学与工程学院	9	11	2.0	3.0
4	赵鑫海	国防科技大学航天科学与工程学院	6	13	3.0	3.0