双截面聚焦纹影技术应用研究

黄思源，谢爱民，白菡尘
（中国空气动力研究与发展中心超高速所 高超声速冲压发动机技术重点实验室，四川 绵阳 621000）

通过支板尾流结构显示实验，研究了使用双截面聚焦纹影技术显示复杂流动的可行性。双截面聚焦纹影系统能在一次实验中得到两个不同位置的聚焦纹影图片，并能保证两张图片反映的是同一时刻的流场结构。比较了普通纹影与双截面聚焦纹影系统捕捉三维流场结构的能力，证明聚焦纹影技术显示复杂流场是有潜力的。为使之能够清晰地反映复杂流场的三维特征，还需在缩小聚焦区厚度和提高信号质量方面做工作。

直连式设备；光学系统；聚焦纹影；双截面；流场结构

V211.7

A

0 引 言

纹影方法是流体实验中常用的一种光学测量手段。常规纹影方法给出的是沿整个光路的流场积分信息，因而使用这种方法很难区分流场某个特定区域出现的一些特殊流场结构，而基于常规纹影方法发展出来的聚焦纹影方法有希望弥补这一缺陷。在聚焦纹影系统中，通过聚焦透镜，系统可以针对特定平面进行聚焦，在像面上得到的信息主要反映该聚焦平面两侧一个急剧聚焦区域内的密度梯度积分信息，非急剧聚焦区域的信息则作为背景信息模糊掉，从而更能真实反映流场的三维结构。

从20世纪90年代开始，聚焦纹影技术便在国外得到了广泛应用。1993年Edward等人将聚焦纹影技术应用于啸音激励对方型超声速射流增混效果影响的研究当中，比较了自然啸音激励与诱导啸音激励的增混效果［1］。……