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技術(shù)文章

紋影法在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有廣泛的應(yīng)用

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  紋影法,又稱紋影技術(shù),包括黑、白紋影法,彩色紋影法和干涉紋影法,是用紋影儀系統(tǒng)進(jìn)行流場(chǎng)顯示和測(cè)量的常用的光學(xué)方法。紋影法首先由Toepler于1864年提出,并應(yīng)用在光學(xué)玻璃折射率的檢測(cè)中。
  1952年,Holde和Norht在紋影儀系統(tǒng)上使用白光的分光棱鏡,實(shí)現(xiàn)了彩色紋影成象,擴(kuò)大了紋影技術(shù)的應(yīng)用范圍;1962年,Bland和pelick用紋影法研究了水的壓力和溫度效應(yīng)后指出,紋影法實(shí)用于水洞的流場(chǎng)顯示;1974年,Merzkirch對(duì)可壓縮流場(chǎng)中的紋影技術(shù)進(jìn)行了分類,把涉及到在紋影儀系統(tǒng)上進(jìn)行的干涉紋影法的研究,包括光柵干涉、棱鏡干涉以及Moire條紋干涉等,均歸類于紋影技術(shù),并得到國(guó)內(nèi)同行的認(rèn)可。
  紋影法是利用光在被測(cè)流場(chǎng)中的折射率梯度正比于流場(chǎng)的氣流密度的原理,將流場(chǎng)中密度梯度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橛涗浧矫嫔舷鄬?duì)光強(qiáng)的變化,使可壓縮流場(chǎng)中的激波、壓縮波等密度變化劇烈的區(qū)域成為可觀察、可分辨的圖像,從而記錄下來。
  紋影法具有結(jié)果簡(jiǎn)單,成像技術(shù)好,精度高等優(yōu)勢(shì),將人眼不可見的流體密度變化轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)信息記錄下來,使得對(duì)流場(chǎng)的觀測(cè)更為直接形象,特別是彩色紋影技術(shù)的發(fā)展,使得拍攝的圖像更加美觀。
  紋影法作為常用的光測(cè)方法,在流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有廣泛的應(yīng)用,可用于觀測(cè)氣流的邊界層、燃燒、激波、氣體內(nèi)的冷熱對(duì)流以及風(fēng)洞或水洞流場(chǎng)。

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