利用层析背景 oriented 纹影法重构过膨胀超声速射流的密度场
流体动力学
2023-11-20 v1
摘要
开发了一种层析背景 oriented 纹影（Tomographic Background-Oriented Schlieren, TBOS）技术以辅助可压缩流动的可视化。围绕亚尺度火箭喷管设计了实验装置，其中四台相机以方位角 30{\deg} 角间距的环形配置布置。在不同喷管压力比（NPR）下对过膨胀超声速射流羽流进行了测量，对应于火箭喷管启动与关闭过程中的不同流动状态。还使用不同曝光时间与 f 挡位的不同相机参数进行了测量，以研究测量精度的影响。通过求解泊松方程，由折射率场恢复各相机投影的密度梯度及随后的二维视线积分密度场。该阶段结果随后用于采用滤波反投影与同步代数重建技术的层析重建算法重构（时间平均）密度场的二维切片。通过堆叠这些二维切片，获得（准）三维密度场。简要评估了所实现方法在相机数量较少且稀疏下的精度，并提取了如过膨胀射流羽流中激波间距等基本流动特征。
引用
@article{arxiv.2311.10332,
title = {Density Field Reconstruction of an Overexpanded Supersonic Jet using Tomographic Background-Oriented Schlieren},
author = {Joachim A. Bron and Woutijn J. Baars and Ferdinand F. J. Schrijer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.10332},
year = {2023}
}