从流场干涉图定量计算冲击波传播速度和压力

研究了含冲击波流场干涉图的图像处理方法。首先利用快速条纹细化算法细化干涉条纹,并利用条纹追踪算法提取冲击波波阵面,然后根据配准算法把序列冲击波波阵面配准在同一幅画面上。根据上述算法,在PC-VISION100图像处理机上开发了应用软件。实验结果表明,该方法不但可用于从流场干涉图中提取冲击波波阵面,更重要的是可用于从含冲击波流场干涉图中定量计算冲击波的传播速度和压力分布。

平面叶栅流场激波图像测量与处理

为了更好地获取平面叶栅流场试验中的激波数据,提出了基于数字图像处理技术的参数测量与分析方法。对于纹影技术获得的流场序列图像,经过预处理、阈值分割,分别得到了叶栅和激波的二值化图像,在选择和优化测量目标的同时,确定了激波位置测量中的特征点,并阐述了静、动态参数测量的方法。通过SB301风洞平台的测量与处理系统的软硬件设计和试验实例,分析验证了该方法的工程实用性。

爆炸信号中气泡脉动去除方法及其应用

水下爆炸声源激发的声信号包括冲击波和气泡脉动,气泡脉动严重干扰冲击波的传播特性。当气泡脉动的幅度小于冲击波的幅度时,通过对此类混合爆炸信号进行复倒谱分析,提出了基于卷积型的爆炸信号模型的同态解卷积气泡脉动去除方法,其中,针对同态滤波系统中通常采用的"梳状"滤波器会在倒谱的尖峰处产生不连续点的问题,采用了对尖峰附近的采样点进行多项式函数拟合,并根据拟合函数对尖峰采样点插值的改进型滤波方法。数值仿真和实验信号的处理及分析表明,应用该方法可以明显消除爆炸信号自相关曲线中由气泡脉动造成的对称次尖峰,并在信号的时频分布图中再现冲击波的简正波特性。这为进一步利用爆炸声源研究海洋信道的声传递函数和反演海洋环境参数提供了技术途径。

侧滑角对V字形钝化前缘激波振荡特性影响

针对三维内转式进气道在侧滑状态下唇口处面临的非对称激波干扰问题,将唇口简化为V形钝化前缘,在来流马赫数为4的风洞中,采用高速纹影拍摄与壁面脉动压力测量,并辅以数值模拟,研究了半径比R/r=1 (V形根部倒圆半径R与前缘钝化半径r之比)的V形钝化前缘在0°和2°侧滑角时的流动特性。结果表明,V形根部存在大尺度流动分离和分离激波振荡现象,并且这种振荡现象导致的壁面压力脉动对有/无侧滑非常敏感。与0°侧滑角相比,2°侧滑角时,迎风侧的分离区减小、振荡主频增加、脉动压力峰值显著升高,而背风侧的变化趋势则相反。有/无侧滑时,分离激波振荡主频经同侧的分离区尺度及直前缘激波后气流速度无量纲后,得到的斯特劳哈尔数均为St≈0.1,表明振荡现象均来源于沿壁面的逆流与来流之间的竞争机制。基于高速纹影图像的本征正交分解表明,无侧滑时,两侧分离激波振荡存在强耦合;而侧滑不仅会破坏这种振荡耦合,还使得前两阶振荡模态能量占比的差异性明显增大。

可压缩空化流动空穴演化及压力脉动特性实验研究

空化流动具有高度的压缩性,空化流动非定常特性及其流体动力与压缩性密切相关.为研究可压缩空化流动空泡脱落的回射流和激波机制下周期性空穴结构演化及其诱导流体动力特性,本文采用多场同步测试方法对典型云状空化流动进行了实验研究,获得了文丘里管扩张段内部云状空化空穴形态演化及其诱导同步壁面压力脉动信号.并基于数字图像处理技术,对附着型片状空穴和脱落型云状空穴结构演化进行了精细化定量分析.结果表明:可压缩空化流动回射流机制下,空穴演化呈现附着型空穴生长-回射流产生及发展-附着型空穴失稳断裂及大尺度空泡云团产生脱落的非定常过程,激波机制下空穴演化具有附着型空穴生长-激波产生及传播-附着型空穴失稳断裂及大尺度空泡云团脱落的非定常特征,激波传播时间占空穴脱落周期小于回射流推进.激波与空穴相互作用导致空穴内部含气率瞬间大范围大幅度下降,诱导复杂流体动力.激波传播过程中,空泡内部压力脉动大幅增加,激波前缘诱导压力脉冲,而回射流推进过程中,壁面压力脉动相对平稳,回射流头部存在小幅增加.不同机制下空穴结构存在显著差异,具有不同的相间质量传输过程.

脉冲气流发生器流场的优化实验研究

为了分析脉冲气流发生器在不同喷嘴结构下的脉冲气流特征及其流场的变化规律,利用高速摄影技术,通过控制闪光光源,得到不同喷嘴结构产生的冲击波及脉冲气流流场的实验图像及其影响。采用多项式拟合的方法获得冲击波超压值、速度随距离变化的衰减规律;通过图像处理技术,获取脉冲气流的有效数据,采用一阶指数衰减方程拟合出脉冲气流位移、速度随时间的变化规律。该实验方法及数据处理技术可以认知不同结构脉冲气流发生器产生的冲击波、脉冲气流的相关参数。

非增强螺旋CT输尿管重建术在输尿管结石ESWL术的应用体会

目的:探讨NCHCT在输尿管结石ESWL中的应用价值。方法:对88例临床疑诊输尿管结石的患者行非增强螺旋CT检查并行输尿管曲面重建。结果:CT诊断输尿管结石90例,其中CT值大于900 HU的结石18例,CT值小于900 HU的结石72例;软组织边缘征29例,肾周水肿40例。输尿管CPR可以更直观、全面显示输尿管结石的大小、形态、位置及积水情况。结论:为临床是否将ESWL作为首选治疗手段提供重要依据,并为ESWL治疗术提供结石成分预测、结石硬度预测及结石位置、大小、形态及邻近结构等重要参数。

液体爆炸分散过程中界面破碎的实验研究

设计了一种有上下平面约束的液体爆炸分散装置,通过阴影照相获得气液界面破碎形态变化的时间序列,并应用平面激光诱导荧光(PLIF)得到了径向膨胀液体环内诱导的荧光照片.采用二维图像处理、分形几何和数值模拟相结合的方法,较系统地分析了实验结果.最后,讨论了液体环及其气液界面运动数学模型建立中的问题.

任意反射面速度干涉仪研制中的关键技术

系统介绍了"神光-Ⅱ"装置上线成像速度干涉仪的研制情况。根据"神光-Ⅱ"靶场实际情况制定了光路排布方案,完成了成像系统的设计;根据物理需求、光路调节的难易情况、光学元件的加工难易度和加工成本等因素确定了干涉系统的结构,制定了干涉仪等光程调节方案,并获得了对比度较高的静态白光干涉条纹图像。通过调研和分析确定了任意反射速度干涉仪(VISAR)干涉图像的处理方法。

含冲击波流场干涉图的图像处理方法研究

本文研究了含冲击波流场干涉图的图像处理方法,它包括干涉条纹的快束细化算法,冲击波波阵面的提取算法和时间序列冲击波波阵面的配准算法.根据这些算法,在PC-VISION 100图像处理机上开发了应用软件.实验结果表明,该方法可用于定量计算冲击波的传播速度和压力分布,增加了流场干涉图的用途.