[发明专利]示踪方法和示踪系统

说明书

本申请涉及一种示踪方法和示踪系统，其中，该示踪方法包括：使用示踪气体发生设备处理两种以上的示踪剂，分别形成不同的示踪气体；示踪剂为PLIF示踪剂；将各示踪气体通过投放设备导入风洞；投放设备设置有两个以上的投放通道；各示踪气体分别通过不同的投放通道导入风洞；成像设备激发各示踪气体，使各示踪气体辐射荧光信号，生成荧光图像；控制设备获取荧光图像，并根据荧光图像确定湍流流场的转捩点。上述示踪方法，一方面，可以形成多条示踪线，扩大可视化范围，获取更多的流场信息；另一方面，可以分析得到湍流流场结构发展变化与特定位置层流流场的关系，实现不同位置转捩过程的流场结构的可视化，进而确定湍流流场的转捩点。

技术领域

本申请涉及流场可视化领域，特别是涉及一种示踪方法和示踪系统。

背景技术

在航天航空工程中，风洞实验是用于验证相关空气动力学模型，评估特定模型气动布局合理性的重要手段。风洞气体流经模型后气流如果由层流转化为湍流，即发生转捩现象，那么模型所受到的飞行阻力和表面压力都会发生变化。根据实验数据分析得到流场结构变化，转捩位置等信息，对空气动力学的理论研究验证和航天航空工程的技术优化都有重要的意义。

传统的低速流场可视化技术，由于示踪粒子跟随性差，难以实现非定常流动的可视化。平面激光诱导荧光（PLIF）技术由于示踪粒子为气体分子，跟随性优异，可以用于实现风洞非定常流动的可视化。但是传统的示踪方法，PLIF示踪气体是通过飞行器模型投放到风洞流场，只能实现单一位置的转捩流场结构可视化，并不能全面获取不同不同位置转捩过程的流场结构的可视化。

因此，传统的示踪方法，具有信息量不足的问题。

发明内容

有必要针对上述技术问题，提供一种能够获取更多流场信息的示踪方法和示踪系统。

在一个实施例中，提供了一种示踪方法，在一个实施例中，该示踪方法包括：

使用示踪气体发生设备处理两种以上的示踪剂，分别形成不同的示踪气体；所述示踪剂为PLIF示踪剂；

将各示踪气体通过投放设备导入风洞；所述投放设备设置有两个以上的投放通道；所述各示踪气体分别通过不同的投放通道导入风洞；

成像设备激发所述各示踪气体，使所述各示踪气体辐射荧光信号，生成荧光图像；

控制设备获取所述荧光图像，并根据所述荧光图像确定湍流流场的转捩点。

在其中一个实施例中，所述控制设备获取所述荧光图像之后，还包括：

控制设备根据所述荧光图像，调整所述投放设备的参数。

在其中一个实施例中，所述示踪气体发生设备包括鼓泡罐，所述使用示踪发生设备处理示踪剂形成示踪气体，包括：

将鼓泡气体导入鼓泡罐中的液体示踪剂中，与所述鼓泡罐中的示踪剂蒸汽混合，形成由鼓泡气体与所述示踪剂蒸汽组成的示踪气体。

在其中一个实施例中，所述PLIF示踪剂为酮类示踪剂、芳香族类示踪剂或无机示踪剂。

在其中一个实施例中，所述投放设备为钢管，所述将各示踪气体通过投放设备导入风洞，包括：

将各示踪气体通过钢管的一端导入到所述钢管内的不同投放通道中；所述钢管的另一端封闭，且所述钢管的背风面对应设置有至少一个与对应投放通道相连的出气口；

所述各示踪气体分别经过对应出气口导入风洞。

本申请第二方面，提供了一种示踪系统，在一个实施例中，该示踪系统包括示踪气体发生设备、投放设备、成像设备和控制设备；

所述示踪气体发生设备用于处理两种以上的示踪剂，分别形成不同的示踪气体；所述示踪剂为PLIF示踪剂；

所述投放设备用于将各示踪气体导入风洞；所述投放设备设置有两个以上的投放通道；所述各示踪气体分别通过不同的投放通道导入风洞；