用一维激光多普勒测速计测量二维湍流速度脉动均方值及雷诺切应力

本文给出在不同的正交座标系内,二维湍流速度的一阶和二阶统计量的变换公式。用这些公式和一台一维激光多普勒测速计,测量了方形管道中水流的二维湍流速度脉动的均方值和雷诺切应力。     

激光多普勒测速技术讲座(一)——第一讲激光多普勒测速术概述

利用光波的多普勒效应来测量流速的技术,是继热线热膜测速技术之后流速测量技术的又一重大进展。自从1964年H Yeh和H Z Cummins发明第一台激光多普勒流速计以来,近二十年中,无论在原理、品件直至产品结构方面还是在激光流速计的应用方面,都取得了丰富的成果。尽管这种测速术有它本身的缺点,但越来越多的人们在自己的科研、实验中使用激光流速计,实践证明它的确比托管和热线风速计在不少地方具有优越性。激光多普勒测     

激光多普勒测速技术讲座之(二)——激光多普勒流速计的光学系统

一、光外差检测及其实现 由第一讲我们知道,运动散射粒子的散射光频率与入射光频率之差f_0可由下式求得:也即 这里S_0及K_0分别为散射光与入射光传播方向的单位矢量,因此f_D/f≤V/C。设V=1m/S,则f_D/f≤3.33×10~(-9)。可见光频率f的量级为10~(14)HZ,要从如此高频的信号中直接检测出的10~5HZ量级的f_d(测量的相对精度为10~(-9))是十分困难的。     

激光多普勒测速技术讲座(三)——多普勒信号的分析处理

一、多普勒信号的产生、变换和频谱 现以双光束差动模式光路为例,说明多普勒信号的产生及变换过程。在两根光束的相交部位——测量体中,根据条纹模型的解释,存在明暗相间的干涉条纹。所用激光束是高斯光     

用激光多普勒测速仪测定热喷涂(焊)火焰及火焰中喷射粉末的速度

热喷涂(焊)技术是近年来迅速发展起来的一项新技术。主要用于改善或强化金属零部件的表面性能(如耐磨、耐蚀、高温抗氧化等)。具有投资少,见效快、应用范围广和经济效果显著等优点。欲想得到性能良好的热喷涂层,必须使粉末在火焰气流中获得足够的热能和动能。即粉末达到熔融或半熔融状态,而且具有高速度。欲寻找多种粉末的最佳工艺参数,使得热喷涂 ...     

激光干涉测速中信号光纤的模式色散对速度测量的影响

详细分析了测量任意反射面的激光干涉测速系统(VISAR)中信号光纤的模式色散对速度测量的影响,建立了数学分析模型,数值模拟了色散对比度因子与测速系统所使用的条纹常数和被测速度增量之间的关系。研究结果表明：（1）测速时使用的条纹常数越大,信号光纤模式色散的影响越小;（2）被测速度越大,信号光纤模式色散的影响越大;（3）阶跃折射率光纤的色散影响比剃度折射率光纤大得多。通过本项研究,给出了减小信号光纤模式色散的有效措施,对提高VISAR的干涉图对比度及测试精确度具有重要作用。     

激光干涉测速中信号光纤色散测量

为对激光干涉测速系统(VISAR)中信号光纤的色散特性进行快速测量,搭建了一种基于时域法的多模光纤色散测量装置。该装置由532nm 的皮秒激光器、快响应光电探测器以及宽带数字示波器组成,通过对输入光纤前后的光脉冲时间宽度进行测量,来获得光纤的脉冲响应3dB脉宽(即色散时间)。利用该装置分别对一根长度为123m 的国产梯度折射率光纤以及一根10m 长的阶跃折射率光纤在532nm 波长附近的色散特性进行了测量。测得的梯度折射率光纤色散时间为(68316)ps,对应3dB频响带宽为646MHz;阶跃折射率光纤色散时间为(163114)ps,对应频响带宽为271MHz。对实验结果进行了测量不确定度分析,并与理论计算值进行了比较,获得了较好的一致性。研究表明,利用该实验装置,可对激光干涉测速应用中信号光纤的色散特性进行迅速、准确的测量,从而为实验中信号光纤类型、长度等的合理选用提供参考。     

激光测速在结晶器流场测量中的应用

氯化钾是农业生产的重要钾肥,氯化钾结晶器的流场状况直接影响氯化钾结晶的生长好坏和提取的效率。为此,首先需解决结晶器内 ...     

用在激波管风洞光学测量中的氩离子激光光源

本文报告了用在激波管风洞中光学测量用的,高重复频率短脉冲,A_r~+激光光源的研制结果。把激光调制成一组高频短脉冲的光脉冲组输出,是采用了高频脉冲电流组驱动A_r~+激光器的方法。这台光源用来作为激波管风洞中光学显示仪器(阴影仪、纹影仪)的光源,提高了仪器的灵敏度,同时也是干涉仪用的良好的光源。此外还可用来作为模型自由飞测力和动导数量用的闪光光源。其性能如下。发光器件:A_r~+缴光器; 光谱范围:4880A°、5145A°等六条谱线; 工作频率:1千赫/秒——5千赫/秒;或单次光脉冲输出; 组脉冲宽度:10毫秒左右(易于任意调节); 单脉冲宽度:约5微秒; 光脉冲能量:单个光脉冲光能,足使24°定胶片在φ20mm的面积上感光黑度大于1.0以上。本文报告的电源系统,除了可以驱动离子缴光器以外,还可以用来直接驱动脉冲氙灯、氪灯等光源,其最高重复频率也达5千赫/秒,单脉冲宽度也在微秒的量级。这样就提供了一个大面积高速摄影用的频闪照明光源,其用途就更加广泛了。文中提供了有关光源性能的测试的示波照片,以及在激波管风洞中应用,拍摄的流场显示照片和模型自由飞的轨迹照片共14幅。提供了调制驱动电源的线路设计图和有关电路图。      

激波管风洞传热测量用的塞形铜箔量热计

一、引言测量瞬时表面热流率的传热器按工作原理可以分为两大类:表面温度计类及量热计类。前者是利用表面温度计测出半无限体的表面温度随时间变化的历史,然后按热传导理论计算表面热流率。后者是利用量热元件吸收传人其中的热量,测量量热元件的平均温度变化率再计算表面热流率。      

根据散射激光辐射的多普勒频率偏移测量流体速度

本文评述了激光多普勒系统测量流体速度的理论和应用的基本原理。对信号带宽、信噪比、灵敏度和空间分辨率,计算了光学系统几何布置的最佳方案。讨论了根据散射效率和微粒跟随流动的程度选择合适的散射微粒的问题。对所求得的速度信息的类型,简短地讨论了光电倍增管多普勒电流频谱分析的各种方法。文中评述了在这一领域里已发表过的著作,并提供数据以说明用激光多普勒系统获得的信息的类型。      

激光多普勒测速技术在气液两相流中的应用

本文采用激光颗粒动态分析仪(PDA)测量了钢包底部喷吹气液两相流中气泡的直径和气泡上升速度的分布;采用激光多普勒测速仪(LDA)测量了气液两相区和液体单相循环区液体速度场的分布。测量结果表明:气泡在脱离喷嘴上浮一定距离后,其大小基本保持不变;在气液两相区中,气泡速度和液体速度的分布均服从高斯分布;液体在单相区作循环流动,在侧壁与底部交接处,存在液体流动的“死区”。     

激光多普勒测速技术讲座之四——频移技术及多维流场的测量

其中V_v为流体速度在垂直于光轴方向的投影。显然,由于f_D的数值恒为正,所以无法确定V_v的正负,这就是所谓“方向模糊”现象。此外,由于LDV的信号处理装置的动态范围的限制(例如TSI1090型跟踪器最低可测频率为2KHZ),从上式也无法测量另速度。这些都是LDV必须考虑的重要问题,可用频移技术解决。频移技术好比电子学中给晶体管或电子管一个适当的工作点,使其工作在特性曲线的线性部分,从而避免非线性失真。     

蓬勃发展的激光测速技术——第三届激光测速在流体力学中应用国际讨论会述评

第三届激光测速(LDV)在流体力学中应用国际讨论会于1986年7月7日至9日在葡萄牙首都里斯本召开。本届会议共有来自英、美、法、西德、日本、意大利、瑞典、瑞士、丹麦、西班牙、葡萄牙、奥地利、澳大利亚、荷兰、加拿大、以色列、南非、南斯拉夫、伊     

激光多普勒测振仪在炸药加载冲量测量中的应用

在采用炸药加载模拟锥壳结构遭受X射线辐照的结构响应实验中,利用激光多普勒测振仪测量了锥壳表面特征点的水平方向速度曲线.并从载荷的侧向余弦分布特点出发,推导了根据锥壳刚体运动的质心水平方向初速计算加载比冲量峰值的公式.同时根据锥壳表面的质点运动特征,提出了截取结构响应基本结束之后的曲线段进行算术平均,通过理论计算修正得到锥壳刚体运动的质心水平方向初速的数据处理方法.最后给出并分析了测量结果,结果表明采用激光多普勒测振仪可以测量炸药加载下结构的刚体运动速度,从而可进一步计算分析结构受到的载荷大小,其精度可以满足工程测量的要求.     

激光拉曼散射在气体动力学测量中的应用

激光拉曼散射原理及其特点拉曼光谱虽然在1928年就已问世,应用于固体和液体中的力学测量方面曾得到了一些结果,但由于拍照片常常需要几天的时间,所以应用很少.气体介质的拉曼实验几乎是一个空白点.气体介质的密度和散射截面均很小,对非相干光源(如碳弧灯、氙灯、碳钨灯等)有不可克服的困难.自激光出现之后,从根本上改变了 ...     

弯曲槽道中湍流脉动的双点激光多普勒相关测量

应用双点激光多普勒测速装置对弯曲槽道中充分发展的湍流进行了相关测量，流动的雷诺数为５０００左右（以槽道中心速度为特征速度，以半槽宽为特征长度）．通过同时测量双点的瞬时流速，得到流向脉动速度沿流向、展向、横向的空间相关系数曲线，并应用条件采样技术（ＶＩＴＡ）对实验数据进行了分析     

空气动力学和水动力学测试技术及仪表的新发展(Ⅰ)

近几年,高性能的测试新方法有了很大的发展并在各种实验室和研究中心得到应用。本文对这些新方法的原理作了简要描述,给出了在空气动学力及水动力学领域中的应用实例。这种测试技术的革新表明,研究人员有了这样众多的测量方法,就能更加精确地了解一些流动现象。     

空气动力学和水动力学测试技术及仪表的新发展(Ⅱ)

<正> 5 温度测量 同压力测量一样,测量流体温度及输运该流体管道的管壁温度,一般来说也是必不可少的.为此,多年来就有一些使人满意的,安全可靠的测量设备.然而,当新方法有了发展的时候,新问题的出现,就必须修改现有设备.     

利用空气动力学成就强化化工过程(全苏学术讨论会)

苏联部长会议国家科学技术委员会()(主席)与苏联科学院非均匀介质力学部,于1978年9月1—8日在日丹诺夫市共同召开了利用空气动力学成就强化化工过程全苏学术讨论会。会议按苏联国家科委的计划,在苏联科学院以及化工、石油化工、煤炭等工业部的参加下举行,目的