雷射加熱風洞是風洞的一種類型，利用雷射加熱原理，對風洞進行加熱，測得流場靜溫、組分含量、流量和氣流速度等高超聲速流場的數據，具有污染小又高效的優勢。
基本介紹
- 中文名：雷射加熱風洞
- 外文名：the wind tunnel heated by the laser
- 原理：雷射加熱
- 領域：航空航天
- 特點：污染小又高效
- 用途：測量流場靜溫等高超聲速流場數據
簡介,背景,原理,
簡介
雷射加熱風洞是風洞的一種類型，利用雷射加熱原理，對風洞進行加熱，測得流場靜溫、組分含量、流量和氣流速度等高超聲速流場的數據，具有污染小又高效的優勢。
背景
目前在污染試驗研究中測量手段主要有壁壓、熱流、組分探針、紋影、高速攝影等,壁壓和熱流是從測量參數反推內部流場狀況和燃燒狀態,不能直觀反映燃燒的內部情況,無法準確得知氣流參數;組分探針的測量方法是接觸式取樣,可能會對待測流場產生影響,從而帶來測量的不確定性,測量結果需謹慎校正;紋影配合高速攝影可以得到試驗流場的波繫結構等特徵,但是定量化結果非常困難。在流場溫度測量方面,常規的薄膜電阻、熱電偶等接觸式測量手段只能測量流場的總溫。而在發生水蒸氣凝結的流場中測量時,薄膜電阻、熱電偶探頭產生的脫體激波又會導致凝結後的液滴蒸發,從而無法反映出真實的流場參數。此外,接觸式測量也會對試驗流場產生一定的干擾。
雷射加熱風洞
雷射加熱風洞在風洞試驗尤其是燃燒加熱風洞試驗中存在一定的污染問題,污染組分對試驗結果的影響使得地面試驗和實際飛行之間的假設性關係是不確定和未經考驗的,因此,研究污染小又高效的試驗風洞具有重要的意義,這既是高超聲速研究的重要課題,又是工程套用方面的重要問題,具有強烈的理論試驗研究和工程套用背景。
原理
近紅外可調諧半導體雷射器吸收光譜測量系統(TDLAS)利用特定波長的近紅外雷射能量被特定氣體分子吸收形成吸收光譜的原理來測量流場溫度的一種光學測量技術,具有解析度高、靈敏度高、選擇性高以及非接觸測量這些優點。可以利用不同波長的雷射器,對水、二氧化碳、甲烷以及氧氣等進行測量,進而得到流場靜溫、組分含量、流量和氣流速度等重要流場數據,在眾多超聲速流場測量方法中具有很大的優勢。
