PDV应用
单组分PDV测量在三角翼的美国空军亚音速空气动力学研究实验室(SARL)中进行。目的是在大型低速风洞中演示PDV。SARL试验截面为7英尺x 10英尺,视野为〜2英尺x 1.5英尺,隧道速度为0.2马赫。
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通过从CFD数据中提取沿检测器方向的多普勒频移,将PDV结果与CFD进行比较。注意,EFD揭示的涡旋结构比CFD小。
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通过在具有大范围扰动的超音速喷气机中进行速度测量,开发并演示了一种由两部分组成的PDV系统。
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通过将Nd:YAG的能量集中到喷嘴唇缘附近的剪切层中以产生较小的干扰来产生扰动。
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然后使用PDV系统研究由激光光斑产生的大规模干扰的演变。该系统在两个方向上操作,纸张水平和垂直。引入干扰后,对速度的所有三个分量进行了相位平均测量,分别为170 µs和220 µs。
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在第二阶段SBIR计划结束时,ISSI与伊利诺伊大学的Greg Elliott教授合作,在空军研究实验室(AFRL)的飞行器管理局的亚音速空气动力学研究实验室(SARL)风洞中进行了测试。 AFRL的Thomas Beutner博士,Henry Baust博士,Campbell Carter博士和Charles Tyler博士。这些测试使用三分量PDV测量了UCAV模型机体连接处附近的流量。在机翼交界处附近的5个数据平面上获取了数据。作为该程序的一部分,还使用了压敏涂料(PSP)进行了压力测量。PSP结果显示了来自前缘的预期涡流和来自机体交界处的涡流。
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此处描述了UCAV测试的实验设置。激光片是从垂直于模型的隧道顶部展开的,探测器位置包括从隧道顶部的上游和下游视图以及上游侧视图。
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这里显示了来自三个摄像机对的未处理图像。点卡用于对齐来自每个摄像机对的已过滤和未过滤的图像,以及将每个已处理的图像对映射到单个网格上。绿卡数据是通过在播种隧道的同时将激光调谐到碘吸收曲线的平坦部分的条件下获得的。多普勒频移数据是通过将激光调谐到碘吸收线的一侧获得的。处理这些数据以产生如下所示的速度向量。
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在上游平面,可以看到鼻子强烈的涡流沿模型侧面掠过。在机翼-机体连接处出现强次涡旋。随着主体涡旋减弱,机翼涡旋沿机翼扫出。最终,随着涡旋减弱,机翼体涡旋继续沿机翼扫出。
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PDV硬件