[发明专利]一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构配方及方法

说明书

本发明涉及风洞彩色油流试验领域，具体公开了一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构配方及方法，所述配方含有载体、稀释剂、填料。所述方法烘干染色的树脂；称取载体、稀释剂、填料，混匀，得油流涂料；将油流涂料沿来流方向刷涂在待测模型区域表面，吹风试验；将模型表面油流谱进行区块划分，记录校准点，调节激光与模型表面角度，照亮待测区块；采集待测区块照片；将三维模型数据相同的区块网格进行划分；处理采集油流谱照片，截取有效区块油流图像，参考校准点逐区块地将图像投影到三维模型上；建立三维全景彩色油流谱。本发明解决了采集到的油流谱图像局部不清晰以及传统二维平面油流谱无法直观的反映空间复杂模型油流迹线的缺陷。

技术领域

本发明属于风洞彩色油流试验领域，尤其涉及一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构配方及方法。

背景技术

在风洞试验中，彩色油流技术是一种成熟且广泛应用的流动显示试验技术。该技术在模型表面涂覆带有示踪粒子的油剂，通过风洞运行时模型表面气流与油膜的相互作用而产生油流谱。由于油膜厚度很薄、油膜的粘性系数远大于空气的粘性系数以及物面的压强梯度不是很强，彩色油流谱实际上显示的是绕流中物面上的摩擦力线谱。经过理论计算与实际观察，找出表面摩擦力为零的鞍点、结点等奇点，确定分离的位置、形态，激波、漩涡的位置等，以便于更好地分析模型表面气动特征。

直接线性变换（Direct Linear Transform，DLT）方法是建立采集图像的像坐标和相应物点的物方空间坐标之间线性关系算法。该方法适用于非量测相机所摄影像，不需要图像内外方位元素的起始值，且可以直接将二维的像点坐标转化为物方空间坐标，能够更加直观地分析数据。由于操作简单、适用性强等诸多优点，DLT方法已经广泛的应用于测绘、测量等诸多领域中。

由于风洞种类、试验来流马赫数、温度、总压的不同，而固定比例油流配方的粘度单一，以往的油流配方可能无法满足现有试验。另外，模型一般为金属材质，在利用相机采集油流谱图像时，由于自然光的干扰，如产生镜面光反射使采集的油流谱图像局部不清晰，影响后期分析。并且，对于曲率较大、空腔内部等表面，油流谱图像采集困难，且效果欠佳。

发明内容

为解决上述现有技术风洞模型在利用相机采集油流谱图像时，产生镜面光反射使采集的油流谱图像局部不清晰，影响后期分析的问题，以及传统二维平面油流谱无法直观的反映空间复杂模型油流迹线的缺陷问题。本发明提供了一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构配方及方法。

本发明的技术方案：一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构配方，所述配方由载体、稀释剂、填料组成，以重量份计，载体2-5份，稀释剂5-8份，填料2-6份。

所述载体为50cs粘度的甲基硅油。

所述稀释剂为航空煤油。

所述填料为粒径100nm~5μm的染色的树脂。

另一方面，本发明提供一种适用于内管道的荧光彩色油流谱三维重构方法，方法包括如下步骤：

步骤一：将染色的树脂烘干；

步骤二：按比例称取载体、稀释剂、填料；

步骤三：将称取的材料混匀，封口待用，得到油流涂料；

步骤四：将步骤三中混匀的油流涂料沿来流方向均匀刷涂在待测模型区域表面，进行吹风试验；

步骤五：将模型表面油流谱进行区块划分，并记录校准点；

步骤六：打开激光器，调节激光与模型表面角度，照亮待测区块；

步骤七：将滤镜安装在相机镜头前，采集待测区块照片；

步骤八：将采集原始彩色油流图像进行直方图均衡化处理，使图像增强；

步骤九：将三维模型数据相同的区块网格进行划分；