李晓辉, 王宏伟, 张 淼, 黄 湛,*

(1. 中国航天空气动力技术研究院, 北京 100074; 2. 中国商飞上海飞机设计研究院, 上海 201210)

0 引 言

粒子图像测速(Particle Image Velocimetry, PIV)作为一种非接触式的全场速度测量技术[1-2]，能够实现低速到高超声速的流场切面测量，极大地促进了流体力学的发展和型号的工程应用。但是，PIV只能实现流场的二维切面测量，对于复杂三维非定常流动问题则需要在全局体空间内进行流场特性研究，以捕捉其三维流场结构。

Tomo-PIV是一种新近发展的3D3C非接触全场速度测量技术，具有强大的三维流场测量能力，受到了国内外的广泛关注，在流体力学研究中的应用不断增加，已经被用于湍流边界层和激波边界层相互作用、尾流和流动控制等具有强三维性、强非定常性流场的空间测量。国外对该技术的研究已经取得了相当多的成果，风洞研究涵盖了低速、亚声速、超声速和高超声速。Elsinga等[3-4]利用Tomo-PIV开展了一系列的湍流边界层试验研究，发现对数区内不对称的发卡涡占据主导地位，伴有一些马蹄形涡，过渡区内以弓形涡和马蹄形涡为主。Pitiers大学的Thomas等[5]进行了喷气机横流的试验。Scarano等[6]利用时间解析的Tomo-PIV技术对2种喷嘴结构的喷管出口射流场进行了试验研究。Violato等[7]通过时间解析的Tomo-PIV测量了从圆形和V形射流出口喷出的射流转捩过程，研究了三维转捩模式及其对噪声产生的影响。Humble等[8]对来流Ma=2.1的激波边界层干扰进行了测量，获取了高低速流动区域的相互作用及激波边界层干扰的拓扑结构。……