1.一種用于艦船空氣流場(chǎng)測(cè)量的PIV風(fēng)洞試驗(yàn)方法,其特征在于包括如下步驟:
(1)在試驗(yàn)風(fēng)洞的流場(chǎng)中布撒大量示蹤粒子,令示蹤粒子跟隨流場(chǎng)運(yùn)動(dòng),把YAG雙脈沖式激光器產(chǎn)生的激光束經(jīng)過組合透鏡擴(kuò)束成片光照明流場(chǎng),使用跨幀CCD相機(jī)連續(xù)拍攝流場(chǎng)照片,得到多組前后兩幀示蹤粒子圖像;
(2)對(duì)前后兩幀示蹤粒子圖像進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,得到流場(chǎng)一個(gè)切面內(nèi)粒子的速度分布,進(jìn)而得到流場(chǎng)渦量、流場(chǎng)流線、流場(chǎng)等速度線;
(3)在金屬材質(zhì)水線模型的艦?zāi)1砻嫱恳詠喒夂谄幔渲?,艦?zāi)D軌蛟谒矫鎯?nèi)運(yùn)動(dòng),并可以改變艦?zāi)V锌v線與風(fēng)洞來流風(fēng)向的夾角、艦?zāi)M搖角和縱搖角;
(4)使用CCD相機(jī)并列擺放,每臺(tái)CCD相機(jī)的軸線均垂直于激光片光面進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量,采用PIV二維測(cè)量方式,在不移動(dòng)CCD相機(jī)的前提下,分別改變艦?zāi)V锌v線與風(fēng)洞來流風(fēng)向的夾角、艦?zāi)M搖角或者縱搖角,進(jìn)而得到艦?zāi)T诓煌災(zāi)V锌v線與風(fēng)洞來流風(fēng)向的夾角、艦?zāi)M搖角或者縱搖角情況下不同艦?zāi)y(cè)量截面中示蹤粒子的多組測(cè)量數(shù)據(jù);
(5)根據(jù)步驟(4)得到的多組示蹤粒子測(cè)量數(shù)據(jù)生成多個(gè)空氣流場(chǎng)速度云圖和空氣流場(chǎng)流線圖,然后根據(jù)流場(chǎng)渦量、流場(chǎng)流線、流場(chǎng)等速度線完成艦?zāi)2煌瑴y(cè)量截面的空間重構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于艦船空氣流場(chǎng)測(cè)量的PIV風(fēng)洞試驗(yàn)方法,其特征在于:所述的示蹤粒子直徑<80μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于艦船空氣流場(chǎng)測(cè)量的PIV風(fēng)洞試驗(yàn)方法,其特征在于:所述的艦?zāi)5臋M搖狀態(tài)為3°、8°、無橫搖,縱搖狀態(tài)為±2°、±4°、無縱搖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于艦船空氣流場(chǎng)測(cè)量的PIV風(fēng)洞試驗(yàn)方法,其特征在于:所述的步驟(4)中的兩臺(tái)CCD相機(jī)的視場(chǎng)的邊界線重合,CCD相機(jī)兩幀之間的最小曝光時(shí)間間隔<1μs。