包含遮挡物的三维流场莫尔层析重建

为了研究复杂流场环境下的包含遮挡物的非完全数据层析重建问题,从莫尔层析的基本理论出发,提出了一种将包含先验知识的属性矩阵融入迭代过程的全新的基于级数展开类的莫尔层析迭代算法。在此基础上,通过数值模拟,重建了包含遮挡物的三峰高斯分布的温度场,取得了理想的重建结果,并在相同条件下与层析变换类算法中滤波反投影算法进行了对比。结果表明,将先验知识以属性矩阵的形式融入迭代过程后,新算法与滤波反投影算法相比,能有效地处理包含遮挡物的非完全数据重建问题,为莫尔层析应用于实际测量奠定基础。

基于莫尔层析技术诊断不完全膨胀的三维流场

基于莫尔层析技术 ,诊断了从不同喷嘴喷出的对称与非对称不完全膨胀气流的密度分布。给出了实验结果 ,并对该结果分析后 ,得到几个重要结论 ,最后 。

基于莫尔层析技术诊断三维温度场

阐述了莫尔层析技术 ,利用计算机的层析算法 ,对三维温度场进行了诊断研究 。

莫尔层析术的模型误差分析及实验研究

分析了经典莫尔层析法的误差模型，通过讨论误差产生的机理，研究了目前使用的重建算法的适用范围。用莫尔偏折仪层析重建的实验结果与真实温度值比对，验证了误差模型的正确性。提出存在问题的本质及解决问题的方案———用相位展开法恢复有折射率场变形的波面，提取波面变形量，作为投影数据，重建相应层面的折射率场。

基于相位展开和一种新的迭代重建算法的流场莫尔层析术

使用莫尔层析方法测量温度场。设计了一种旋转莫尔偏折仪,该装置可以获取180°范围内的莫尔条纹图。采用傅里叶变换相位展开技术处理莫尔条纹,提取轴向任意截面的投影信息,使用一种新的莫尔层析迭代算法重建温度分布,该迭代算法与已有的代数重建算法不同,它由莫尔偏折基本公式和网格重建技术推导得出,直接使用光线偏折角进行迭代,可以直接实现对非完全投影数据的层析重建。实验中使用8个方向的莫尔条纹图对双峰结构温度场进行重建,得到了截面的温度分布,峰值的重建误差低于5%。测量结果证明这是一种准确、适用性广的层析重建方法。

复杂密度场测量中的莫尔层析重建技术

将一种新的莫尔层析重建算法应用于复杂流场测量。该算法由莫尔偏折原理和网格重建技术推导得出,直接使用光线偏折角进行修正迭代,适用于有限角采样和包含遮挡物等非完全数据条件下的层析重建。应用该算法,对火箭燃气射流场和高超音速流场的莫尔偏折图进行了处理和计算,重建出流场截面的密度分布,并对重建结果进行了分析。

基于双波长莫尔和发射层析的等离子体双温测量

提出了一种基于双波长莫尔和发射层析的双温折射率模型,可实现等离子体电子和气体温度的同时测量,并从理论上讨论了该模型的合理性和优越性。选择不同压强下的氩弧等离子体进行实验,利用双波长莫尔层析技术测量折射率分布,探测波长分别为532 nm和808 nm,而氩弧等离子体的区域划分基于发射层析技术,最终实现了电子和气体温度的重建,以此验证了双温折射率模型的可行性,并分析了可能影响精确度的因素。本研究结果有助于扩展光学层析技术的适用范围,同时可以更好地进行等离子体流场的光学诊断。

光偏折层析重建流场中的两阶段降噪技术

光学层析技术中,包含在投影信息中的噪声会严重影响重建精度。针对偏折层析的关键环节,提出分两阶段对噪声进行抑制的方法。其一是在数据提取阶段使用小波分析技术对偏移量进行降噪,其二是重建时使用偏折角平均修正算法抑制噪声对迭代计算的影响。模拟实验中使用莫尔层析重建技术对三峰温度场进行了重建,结果显示降噪处理能够明显改善噪声对重建造成的不良影响,对误差曲线的分析表明,该处理使得100次迭代后误差的降幅高达45%。结合8邻域求导算法和降噪处理技术,对小型防风喷焰进行实际测量,证实了莫尔偏折层析技术在流场测量领域的实用价值。

基于边界寻找算法的高温复杂流场区域划分

在利用莫尔层析技术测量高温复杂流场关键物理参数时,流场的区域划分能够更好地确定成分,这对确保测量精度显得尤为重要。考虑到实际被测流场结构的复杂性,提出了一种自动寻找流场边界的算法对高温复杂流场进行区域划分。为验证算法的有效性和合理性,选取两类典型流场(氩弧等离子体和丙烷-空气火焰流场)进行了实验验证。结果表明,此算法可以显著提高流场区域划分的效率和精度,相关研究成果可以为结构较为复杂的流场重建问题提供一定的基础和思路。