基于吸收光谱的激波风洞驻室流场时空分辨测量

发展非侵入、多维和多参数测量技术对于获取激波风洞的真实运行状态至关重要,本文基于TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,可调谐二极管激光吸收光谱)对激波风洞驻室开展时空分辨测量研究,提出了一种可在有限射线下实现轴对称流场空间分辨测量的虚拟旋转射线重建方法;对该方法进行重建仿真,验证了其可行性;设计了一套适用于激波风洞强振动环境的光学系统,基于该光学系统开展了吸收光谱实验。实验结果显示:激波风洞的驻室区内发生了激波的入射和反射,风洞有效运行时间约为10ms,与数值模拟结果基本吻合;管壁附着的液态水蒸发使得壁面附近流场温度降低95K;驻室横截面内温度的分布呈现中心高、边缘低的特征。