激光多普勒测速圆环壁面窗口折射效应的影响

采用转盘标定系统和理论分析,对激光多普勒测速仪（Laser Doppler anemometer,LDA）圆环壁面窗口折射效应进行研究,建立描述两束激光轨迹的折射效应理论计算模型,应用此模型推导了测量体位置和速度矢量偏差修正公式,分析不同光束半夹角α1、内流场介质折射率n3、圆环壁面厚度d、探头位置对折射效应的影响。应用转盘标定系统对计算模型进行验证,并且进行了条纹畸变折射效应研究。使用相对平移系数kx、ky和速度误差Δu来评估折射效应对于测量体位置和测速误差的影响。结果表明:控制α1在10°以内可以忽略其折射效应影响;壁厚d=30时,折射效应产生的kx、ky和Δu近似为恒定值;壁面两侧折射率尽可能的接近,可减小n3的折射效应;Δu试验数据略小于计算数据,结果相对比较吻合。