一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，圖像標(biāo)定和測(cè)量依靠準(zhǔn)備的標(biāo)定模板，通過(guò)圖像處理對(duì)表面油流照片進(jìn)行定量標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了高精度、數(shù)字化采集與定量分析流場(chǎng)表面流動(dòng)情況；本發(fā)明的圖像采集裝置基于全新的數(shù)字化采集技術(shù)，包括多臺(tái)采集設(shè)備，分別置于不同位置，可多方向得到圖像信息，利于多角度顯示表面流動(dòng)結(jié)構(gòu)，光源的位置和角度可通過(guò)調(diào)整燈架和底座的位置和角度適當(dāng)調(diào)整。
【專利說(shuō)明】
一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，屬于流動(dòng)顯示技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]油流顯示技術(shù)是流動(dòng)顯示領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用于風(fēng)洞試驗(yàn)中，用于顯示模型表面流動(dòng)區(qū)域和結(jié)構(gòu)形態(tài)。它對(duì)復(fù)雜的流動(dòng)，特別是對(duì)各種形式的分離流動(dòng)和旋渦流動(dòng)的研究是一種有效的方法。物面附近的流動(dòng)情況是形成整個(gè)空間流動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，在了解物面流動(dòng)的基礎(chǔ)上可以分析和理解空間流動(dòng)的發(fā)展。
[0003]該方法的原理是:油流顯示法利用混有顏料的油在物面上流動(dòng)形成條紋，可以方便地顯示物體表面摩擦線。利用攝像設(shè)備采集油流圖像，采用適當(dāng)?shù)臉?biāo)定方法定量得到分離區(qū)域的范圍。
[0004]該項(xiàng)技術(shù)用于風(fēng)洞試驗(yàn)中流場(chǎng)的物面流動(dòng)結(jié)構(gòu)顯示，然而，現(xiàn)有技術(shù)中，在油流顯示的采集與定量測(cè)量方面采用的技術(shù)和裝置較為落后，設(shè)備數(shù)字化程度低、顯示方位少、標(biāo)定精度低，很難滿足現(xiàn)實(shí)需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題:為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了高精度、數(shù)字化采集與定量分析流場(chǎng)表面流動(dòng)情況。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，具體步驟為:
[0007](1)布置風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，將試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭糜陲L(fēng)洞出口流場(chǎng)均勻區(qū)內(nèi)，將油流圖像采集設(shè)備置于風(fēng)洞出口流場(chǎng)區(qū)外，控制系統(tǒng)與油流圖像采集設(shè)備相連；
[0008](2)控制系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)條件下試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娴牧鲃?dòng)結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行數(shù)值仿真，得到試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鞯念A(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)，將預(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)所在的區(qū)域作為待測(cè)區(qū)；
[0009](3)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，調(diào)整油流圖像采集設(shè)備的位置、角度、成像范圍及數(shù)量，使油流圖像采集范圍涵蓋試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài)； [〇〇1〇] (4)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境光線情況，設(shè)置控制系統(tǒng)曝光時(shí)間及對(duì)比度參數(shù)，確保油流圖像清晰;并將油流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為合理值，確保獲得完整的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)油流圖像；
[0011](5)依據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的形狀，繪制網(wǎng)格狀標(biāo)定模板，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行間距及角度值定義；
[0012](6)將繪制好的網(wǎng)格狀標(biāo)定模板覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面，調(diào)整試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)， 控制系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集不同試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)下未涂油且未吹風(fēng)前圖像；
[0013](7)評(píng)估未涂油且未吹風(fēng)前圖像是否包含待測(cè)區(qū)，以及圖像的清晰程度，如果包含待測(cè)區(qū)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步;如果未包含待測(cè)區(qū)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包含待測(cè)區(qū)且圖像清晰；
[0014](8)去掉覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的標(biāo)定模板，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯坑?，在一定風(fēng)洞試驗(yàn)條件下，通過(guò)風(fēng)洞出口對(duì)涂油的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行吹風(fēng)，引起試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài)的改變，控制系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像；
[0015](9)評(píng)估采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像是否包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)， 以及圖像的清晰程度，如果包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步;如果未包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰；
[0016](10)吹風(fēng)結(jié)束后，將未涂油且未吹風(fēng)前圖像和吹風(fēng)過(guò)程中包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰的油流圖像進(jìn)行疊加比對(duì)，定量獲得試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài)數(shù)據(jù)。
[0017]風(fēng)洞試驗(yàn)裝置還包括光源產(chǎn)生設(shè)備，確保油流圖像采集設(shè)備可以清晰采集試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠土鲌D像。
[0018]油流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為10幀/秒以上，使油流圖像采集設(shè)備每秒鐘拍照10次以上，每秒獲得10幅以上照片。
[0019]對(duì)模型所涂的油，選擇流動(dòng)性較好的油，在油中加入不溶于油的示蹤粒子，使得吹風(fēng)后的油流圖像能夠反映主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)。
[0020]所述步驟(8)中風(fēng)洞試驗(yàn)條件為:高超聲速風(fēng)洞內(nèi)，來(lái)流馬赫數(shù)為5?8，來(lái)流總溫 370K ?750K，來(lái)流總壓 0 ? 8MPa ?8MPa。[〇〇21 ] 所述步驟(5)中每個(gè)網(wǎng)格間距為0.5mm?2mm。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0023](1)本發(fā)明提供了一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，圖像標(biāo)定和測(cè)量依靠準(zhǔn)備的標(biāo)定模板，通過(guò)圖像處理對(duì)表面油流照片進(jìn)行定量標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)了高精度、數(shù)字化采集與定量分析流場(chǎng)表面流動(dòng)情況；
[0024](2)本發(fā)明的圖像采集裝置基于全新的數(shù)字化采集技術(shù)，包括多臺(tái)采集設(shè)備，分別置于不同位置，可多方向得到圖像信息，利于多角度顯示表面流動(dòng)結(jié)構(gòu)，光源的位置和角度可通過(guò)調(diào)整燈架和底座的位置和角度適當(dāng)調(diào)整?！靖綀D說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明風(fēng)洞試驗(yàn)裝置示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇27]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。[〇〇28] 一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，如圖1所示，具體步驟為:
[0029](1)布置風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，如圖2所示，將試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭糜陲L(fēng)洞出口流場(chǎng)均勻區(qū)內(nèi)，將油流圖像采集設(shè)備置于風(fēng)洞出口流場(chǎng)區(qū)外，控制系統(tǒng)與油流圖像采集設(shè)備相連；
[0030](2)控制系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)條件下試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娴牧鲃?dòng)結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行數(shù)值仿真，得到試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鞯念A(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)，將預(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)所在的區(qū)域作為待測(cè)區(qū)；
[0031] (3)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，調(diào)整油流圖像采集設(shè)備的位置、角度、成像范圍及數(shù)量，使油流圖像采集范圍涵蓋試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài);根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境光線情況，設(shè)置控制系統(tǒng)曝光時(shí)間及對(duì)比度參數(shù)，確保油流圖像清晰;可將油流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為合理值，確保獲得完整的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)油流圖像；
[0032] (4)依據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的形狀，繪制網(wǎng)格狀標(biāo)定模板，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行間距及角度值定義；
[0033] (5)將繪制好的網(wǎng)格狀標(biāo)定模板覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面，調(diào)整試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)， 控制系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集不同試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)下未涂油且未吹風(fēng)前圖像；
[0034] (6)評(píng)估未涂油且未吹風(fēng)前圖像是否包含待測(cè)區(qū)，以及圖像的清晰程度，如果包含待測(cè)區(qū)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步;如果未包含待測(cè)區(qū)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包含待測(cè)區(qū)且圖像清晰；
[0035] (7)去掉覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的標(biāo)定模板，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯坑?，在一定風(fēng)洞試驗(yàn)條件下，通過(guò)風(fēng)洞出口對(duì)涂油的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行吹風(fēng)，引起試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài)的改變，控制系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像；
[0036] (8)評(píng)估采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像是否包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)， 以及圖像的清晰程度，如果包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步;如果未包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰；
[0037] (9)吹風(fēng)結(jié)束后，將未涂油且未吹風(fēng)前圖像和吹風(fēng)過(guò)程中包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰的油流圖像進(jìn)行疊加比對(duì)，定量獲得試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài)數(shù)據(jù)。
[0038]風(fēng)洞試驗(yàn)裝置還包括光源產(chǎn)生設(shè)備，確保油流圖像采集設(shè)備可以清晰采集試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠土鲌D像。
[0039]試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑殄F柱裙布局的旋成體外形，步驟(2)中數(shù)值仿真方法為:
[0040]采用三維可壓縮雷諾平均Navier-stokes方程為控制方程，通過(guò)有限體積方法進(jìn)行離散;對(duì)流項(xiàng)離散采用二階精度的Roe格式，粘性項(xiàng)離散采用中心差分格式;時(shí)間項(xiàng)離散使用LU-SGS隱式方法，采用局部時(shí)間步長(zhǎng)加速收斂;湍流模型選用一方程S-A湍流模型。 [0041 ]邊界條件:
[0042] (1)入流邊界條件:根據(jù)飛行高度H，確定來(lái)流的靜壓及靜溫!》，給定來(lái)流的馬赫數(shù)M~、攻角及側(cè)滑角(或滾轉(zhuǎn)角)；[〇〇43] (2)壁面邊界條件:壁面邊界條件按無(wú)滑移絕熱壁面邊界條件處理；
[0044] (3)對(duì)稱邊界條件:對(duì)稱面上法向速度為零，所有變量的法向梯度為零；
[0045] (4)出流邊界條件:在計(jì)算區(qū)域的外側(cè)邊界及下游邊界通過(guò)插值外推；
[0046] (5)噴流邊界條件:噴管內(nèi)流/繞流一體化計(jì)算時(shí)，使用噴管入口參數(shù)。[〇〇47] 實(shí)施例
[0048]采用表面油流試驗(yàn)技術(shù)，可獲得反映姿軌控噴流干擾流動(dòng)分離特征的試驗(yàn)結(jié)果。 然而不同試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、不同試?yàn)條件下，油流配方(成分、粘稠度等)的適應(yīng)性不同，油流采集與標(biāo)定系統(tǒng)(設(shè)備參數(shù)、設(shè)備位置等)的要求也不同，必須針對(duì)具體的研究對(duì)象進(jìn)行表面油流試驗(yàn)技術(shù)的適應(yīng)性研究。
[0049]為了獲得清晰的表面油流圖譜，除了針對(duì)油流配比技術(shù)進(jìn)行了適應(yīng)性研究，還構(gòu)建了一套高精度、數(shù)字化的油流采集與標(biāo)定系統(tǒng)，主要包括:高分辨率數(shù)字面陣攝像頭、定焦鏡頭、攝像頭保護(hù)罩、光源、調(diào)壓器、計(jì)算機(jī)及圖像處理軟件。
[0050]具體步驟為:
[0051](1)將安裝了定焦鏡頭的高分辨率數(shù)字面陣攝像頭置于攝像頭保護(hù)裝置內(nèi)，并固定于風(fēng)洞內(nèi)壁；[〇〇52](2)將12V直流6-pin接口電源和千兆網(wǎng)線連接到高分辨率數(shù)字面陣攝像頭，千兆網(wǎng)線另一端連接到計(jì)算機(jī)的千兆網(wǎng)卡接口；[〇〇53](3)將高功率鹵素?zé)艄馨惭b在燈架上，將燈架的底座固定于風(fēng)洞內(nèi)壁，電線一端連接于燈架，另一端連接于調(diào)壓器；
[0054](4)開啟圖像/視頻采集裝置和光源產(chǎn)生裝置，開啟計(jì)算機(jī)的圖像/視頻采集軟件；
[0055](5)根據(jù)表面油流顯示試驗(yàn)的采集要求，調(diào)節(jié)圖像/視頻采集裝置和光源產(chǎn)生裝置在風(fēng)洞內(nèi)的安裝位置，以及調(diào)壓器的供電電壓；
[0056](6)確定各試驗(yàn)裝置運(yùn)行參數(shù)后，關(guān)閉圖像/視頻采集裝置和光源產(chǎn)生裝置，關(guān)閉計(jì)算機(jī)的圖像/視頻采集軟件，完成試驗(yàn)裝置的調(diào)試工作；[〇〇57](7)風(fēng)洞啟動(dòng)前，在試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娓采w上二維等間距的規(guī)則標(biāo)定模板，按確定好的運(yùn)行參數(shù)開啟并設(shè)置圖像/視頻采集裝置、光源產(chǎn)生裝置以及計(jì)算機(jī)的圖像/視頻采集軟件，在各試驗(yàn)狀態(tài)條件下采集帶有標(biāo)定模板的模型表面圖像，采集完畢后將標(biāo)定模板從模型表面移除，在試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嫱坑秃蠹赐瓿娠L(fēng)洞吹風(fēng)前的準(zhǔn)備；
[0058](8)風(fēng)洞啟動(dòng)、運(yùn)行期間，持續(xù)采集試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娴挠土鲌D像，圖像將實(shí)時(shí)地保存于計(jì)算機(jī)的固態(tài)硬盤上；
[0059](9)風(fēng)洞停車后，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)圖像處理軟件，將風(fēng)洞吹風(fēng)前帶有標(biāo)定模板的試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻鎴D像與吹風(fēng)期間采集的試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鲌D像疊加，即可快速定量獲得試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娴牧鲃?dòng)結(jié)構(gòu)特征。
[0060]油流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為20幀/秒，使油流圖像采集設(shè)備每秒鐘拍照 20次，每秒獲得20幅照片。
[0061]對(duì)模型所涂的油，選擇流動(dòng)性較好的油，在油中加入不溶于油的示蹤粒子，使得吹風(fēng)后的油流圖像能夠反映主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)。
[0062]風(fēng)洞試驗(yàn)條件為:高超聲速風(fēng)洞內(nèi)，來(lái)流馬赫數(shù)Ma = 5，來(lái)流總溫To = 370K，來(lái)流總壓Po = 2 ? OMPa，將每個(gè)網(wǎng)格間距設(shè)計(jì)為1mm。[〇〇63]本發(fā)明實(shí)施例具有以下特點(diǎn):
[0064](1)數(shù)字化、高分辨率、低成本。采用全新的數(shù)字化采集技術(shù)(高分辨率數(shù)字面陣攝像頭、千兆網(wǎng)接口、固態(tài)硬盤等特點(diǎn))，保證了圖像質(zhì)量，降低了采集成本。
[0065](2)采集裝置體積小、質(zhì)量輕、安全可靠。采集裝置(不含定焦鏡頭)的尺寸僅為42 毫米X29毫米X29毫米，質(zhì)量為90克。加裝專門設(shè)計(jì)制作的全鋁保護(hù)罩，保證了風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)采集的安全性(特別是高超聲速風(fēng)洞條件下的高溫、高總壓環(huán)境)。[〇〇66](3)標(biāo)定精度高。標(biāo)定模板網(wǎng)格間距為1毫米，對(duì)重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域采用適當(dāng)焦距的定焦鏡頭進(jìn)彳丁米集，可以更進(jìn)一步提尚標(biāo)定精度。[〇〇67]利用本項(xiàng)技術(shù)在高超聲速風(fēng)洞內(nèi)完成了來(lái)流馬赫數(shù)Ma = 5，來(lái)流總溫To = 370K，來(lái)流總壓Po = 2.0MPa條件下側(cè)向噴流干擾流場(chǎng)的油流顯示試驗(yàn)，獲得了反映干擾流場(chǎng)特征的表面油流圖像，驗(yàn)證了本項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用性和創(chuàng)新性。
[0068]本發(fā)明未公開內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，具體步驟為:(1)布置風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，將試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭糜陲L(fēng)洞出口流場(chǎng)均勻區(qū)內(nèi)，將油流圖像采集設(shè)備 置于風(fēng)洞出口流場(chǎng)區(qū)外，控制系統(tǒng)與油流圖像采集設(shè)備相連；(2)控制系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)條件下試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻娴牧鲃?dòng)結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行數(shù)值仿真，得到試驗(yàn) 模型表面油流的預(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)，將預(yù)估結(jié)構(gòu)和形態(tài)所在的區(qū)域作為待測(cè)區(qū)；(3)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，調(diào)整油流圖像采集設(shè)備的位置、角度、 成像范圍及數(shù)量，使油流圖像采集范圍涵蓋試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土黝A(yù)估的結(jié)構(gòu)和形態(tài)；(4)根據(jù)試驗(yàn)環(huán)境光線情況，設(shè)置控制系統(tǒng)曝光時(shí)間及對(duì)比度參數(shù)，確保油流圖像清 晰;并將油流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為合理值，確保獲得完整的發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)油 流圖像；(5)依據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的形狀，繪制網(wǎng)格狀標(biāo)定模板，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行間距及角 度值定義；(6)將繪制好的網(wǎng)格狀標(biāo)定模板覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面，調(diào)整試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)，控制 系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集不同試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜖顟B(tài)下未涂油且未吹風(fēng)前圖像；(7)評(píng)估未涂油且未吹風(fēng)前圖像是否包含待測(cè)區(qū)，以及圖像的清晰程度，如果包含待測(cè) 區(qū)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步;如果未包含待測(cè)區(qū)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包 含待測(cè)區(qū)且圖像清晰；(8)去掉覆蓋于試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛郎y(cè)區(qū)表面的標(biāo)定模板，對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ屯坑?，在一定風(fēng)洞試驗(yàn)條 件下，通過(guò)風(fēng)洞出口對(duì)涂油的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行吹風(fēng)，引起試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài)的改 變，控制系統(tǒng)通過(guò)油流圖像采集設(shè)備采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像；(9)評(píng)估采集吹風(fēng)過(guò)程中油流圖像是否包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)，以及 圖像的清晰程度，如果包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰，則進(jìn)行下一步； 如果未包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)或圖像模糊，則重新回到步驟(3)，直至包含 待測(cè)區(qū)的主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰；(10)吹風(fēng)結(jié)束后，將未涂油且未吹風(fēng)前圖像和吹風(fēng)過(guò)程中包含待測(cè)區(qū)的主要表面油流 結(jié)構(gòu)和形態(tài)且圖像清晰的油流圖像進(jìn)行疊加比對(duì)，定量獲得試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻嬗土鹘Y(jié)構(gòu)和形態(tài) 數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，風(fēng) 洞試驗(yàn)裝置還包括光源產(chǎn)生設(shè)備，確保油流圖像采集設(shè)備可以清晰采集試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠土鲌D像。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，油 流圖像采集設(shè)備的采集頻率設(shè)置為10幀/秒以上，使油流圖像采集設(shè)備每秒鐘拍照10次以 上，每秒獲得10幅以上照片。4.如權(quán)利要求1所述的一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，對(duì) 模型所涂的油，選擇流動(dòng)性較好的油，在油中加入不溶于油的示蹤粒子，使得吹風(fēng)后的油流 圖像能夠反映主要表面油流結(jié)構(gòu)和形態(tài)。5.如權(quán)利要求1所述的一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，所 述步驟(8)中風(fēng)洞試驗(yàn)條件為:高超聲速風(fēng)洞內(nèi)，來(lái)流馬赫數(shù)為5?8，來(lái)流總溫370K?750K， 來(lái)流總壓0.8MPa?8MPa。6.如權(quán)利要求1所述的一種用于油流顯示風(fēng)洞試驗(yàn)的采集與測(cè)量方法，其特征在于，所 述步驟(5)中每個(gè)網(wǎng)格間距為0.5mm?2mm〇
【文檔編號(hào)】G01M9/06GK105973562SQ201610282300
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】倪招勇, 李素循, 曹寧
【申請(qǐng)人】中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院