超级军网德国航空航天研究院利用激光在飞行中进行流动显示
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/25 18:35:15
德国航空航天研究院利用激光在飞行中进行流动显示
2015-02-09
国外国防科技文献资料快报
[据美国《航空周刊和空间技术》网站2015年2月2日报道]利用激光进行流态显示的技术已经在风洞中正常使用了多年，而德国航空航天研究院（DLR）的研究人员近来正在研究利用激光在真实飞行中显示流态，旨在更好地理解低速飞行中襟翼和发动机短舱附近的流动机理，设计更加高效、静音的高升力系统。
DLR将一架A320研究试验机进行了改装，在机身内部相关位置的一个特殊的舷窗后安装了一个激光偏光器，在临近的舷窗处安装了两台高速照相机，它们镜头指向机翼上方以记录自然产生的微小水滴运动。目前已经进行了两次飞行测试。
这项技术被称为粒子成像测速技术（PIV），它能够实现三维成像，相比其他在流场中布置传感器的流动测量方法，这种方式对流场不施加任何外界干扰。这项研究活动是在空客资助的“高升力飞行验证计划（Hinva）”下开展的。Hinva计划旨在利用CFD分析、风洞试验和飞行测试建立机翼和襟翼的设计数据库，实现在更低进近速度下在更短跑道降落的更加安静的高升力系统设计。研究人员目前正在根据飞行试验中的数据制作机翼上的流态显示三维动画。（中国航空工业发展研究中心 王元元）
http://www.dsti.net/Information/News/92894德国航空航天研究院利用激光在飞行中进行流动显示
2015-02-09
国外国防科技文献资料快报
[据美国《航空周刊和空间技术》网站2015年2月2日报道]利用激光进行流态显示的技术已经在风洞中正常使用了多年，而德国航空航天研究院（DLR）的研究人员近来正在研究利用激光在真实飞行中显示流态，旨在更好地理解低速飞行中襟翼和发动机短舱附近的流动机理，设计更加高效、静音的高升力系统。
DLR将一架A320研究试验机进行了改装，在机身内部相关位置的一个特殊的舷窗后安装了一个激光偏光器，在临近的舷窗处安装了两台高速照相机，它们镜头指向机翼上方以记录自然产生的微小水滴运动。目前已经进行了两次飞行测试。
这项技术被称为粒子成像测速技术（PIV），它能够实现三维成像，相比其他在流场中布置传感器的流动测量方法，这种方式对流场不施加任何外界干扰。这项研究活动是在空客资助的“高升力飞行验证计划（Hinva）”下开展的。Hinva计划旨在利用CFD分析、风洞试验和飞行测试建立机翼和襟翼的设计数据库，实现在更低进近速度下在更短跑道降落的更加安静的高升力系统设计。研究人员目前正在根据飞行试验中的数据制作机翼上的流态显示三维动画。（中国航空工业发展研究中心 王元元）
http://www.dsti.net/Information/News/92894
2015-02-09
国外国防科技文献资料快报
[据美国《航空周刊和空间技术》网站2015年2月2日报道]利用激光进行流态显示的技术已经在风洞中正常使用了多年，而德国航空航天研究院（DLR）的研究人员近来正在研究利用激光在真实飞行中显示流态，旨在更好地理解低速飞行中襟翼和发动机短舱附近的流动机理，设计更加高效、静音的高升力系统。
DLR将一架A320研究试验机进行了改装，在机身内部相关位置的一个特殊的舷窗后安装了一个激光偏光器，在临近的舷窗处安装了两台高速照相机，它们镜头指向机翼上方以记录自然产生的微小水滴运动。目前已经进行了两次飞行测试。
这项技术被称为粒子成像测速技术（PIV），它能够实现三维成像，相比其他在流场中布置传感器的流动测量方法，这种方式对流场不施加任何外界干扰。这项研究活动是在空客资助的“高升力飞行验证计划（Hinva）”下开展的。Hinva计划旨在利用CFD分析、风洞试验和飞行测试建立机翼和襟翼的设计数据库，实现在更低进近速度下在更短跑道降落的更加安静的高升力系统设计。研究人员目前正在根据飞行试验中的数据制作机翼上的流态显示三维动画。（中国航空工业发展研究中心 王元元）
http://www.dsti.net/Information/News/92894德国航空航天研究院利用激光在飞行中进行流动显示
2015-02-09
国外国防科技文献资料快报
[据美国《航空周刊和空间技术》网站2015年2月2日报道]利用激光进行流态显示的技术已经在风洞中正常使用了多年，而德国航空航天研究院（DLR）的研究人员近来正在研究利用激光在真实飞行中显示流态，旨在更好地理解低速飞行中襟翼和发动机短舱附近的流动机理，设计更加高效、静音的高升力系统。
DLR将一架A320研究试验机进行了改装，在机身内部相关位置的一个特殊的舷窗后安装了一个激光偏光器，在临近的舷窗处安装了两台高速照相机，它们镜头指向机翼上方以记录自然产生的微小水滴运动。目前已经进行了两次飞行测试。
这项技术被称为粒子成像测速技术（PIV），它能够实现三维成像，相比其他在流场中布置传感器的流动测量方法，这种方式对流场不施加任何外界干扰。这项研究活动是在空客资助的“高升力飞行验证计划（Hinva）”下开展的。Hinva计划旨在利用CFD分析、风洞试验和飞行测试建立机翼和襟翼的设计数据库，实现在更低进近速度下在更短跑道降落的更加安静的高升力系统设计。研究人员目前正在根据飞行试验中的数据制作机翼上的流态显示三维动画。（中国航空工业发展研究中心 王元元）
http://www.dsti.net/Information/News/92894
正好用这玩意，简单科普几句：
常规PIV是2D的，3D的速度流场成像有几种，文中说双的摄像机，很可能是指Stereoscopic PIV
PIV是通过极小间隔连续拍摄两张图片，然后通过对比两张照片中的粒子位移算出速度矢量。
为了让粒子不影响流场并且紧随流场, 粒子就必须非常小，且密度接近流场。
水洞实验往往用5-10微米级粒子，常见的有空心镀银玻璃球等等，造价非常贵。风洞会用雾化油滴等粒子。
因为粒子较小所以需要很强的片光照明，以达到非常短的时间也能有足够曝光的效果。较小尺度的风洞水洞一般需要60-120mJ的双脉冲激光。
别看功率看起来小，别忘了是一瞬间释放的能量，直视烧糊视网膜是妥妥的，比较危险。实际上120mJ散射成片光后还能烧糊手背的汗毛{:soso_e126:}
因为粒子数量巨大所以只能从相关性下手估算流场，即使如此也还是能达到非常高的空间分辨率。
Stereoscopic PIV双摄像机图像之间对比粒子便可算出深度轴的坐标。
当然还有更牛的三摄像头V3V，缺点是数据量太大，并且校对和计算极端复杂。
V3V系统利用稍大的粒子，直接用三点定位法对比校对函数计算粒子3D空间坐标，并且在两幅（3个摄像头，所以是6张）图像之间对比计算3D运动矢量
高速摄像机的分辨率并不是特别高只有4MP, 每张图大约8M，但每次6张图连续不断，一个瞬间就是48Mb，连续采起来数据量非常狂暴。。。 采集用的电脑都是48GB内存。。。。
年前采了24组数据就差点填满了1TB，数据处理还得至少这么多空间。每组处理起来至少15个小时。PIV速度就要快多了
V3V因为要照明一个体积而不是一个面，所以至少要用200mJ双脉冲激光，聚焦的的激光束可以直接烧爆空气中的灰尘爆出火花，非常爽。。。。
打出柱光后用余光看漫反射都要被闪瞎眼的感觉。。。。
就这样。。。总之就是一种非常好玩的玩具。。。。{:soso_e113:}
正好用这玩意，简单科普几句：
常规PIV是2D的，3D的速度流场成像有几种，文中说双的摄像机，很可能是指Stereoscopic PIV
PIV是通过极小间隔连续拍摄两张图片，然后通过对比两张照片中的粒子位移算出速度矢量。
为了让粒子不影响流场并且紧随流场, 粒子就必须非常小，且密度接近流场。
水洞实验往往用5-10微米级粒子，常见的有空心镀银玻璃球等等，造价非常贵。风洞会用雾化油滴等粒子。
因为粒子较小所以需要很强的片光照明，以达到非常短的时间也能有足够曝光的效果。较小尺度的风洞水洞一般需要60-120mJ的双脉冲激光。
别看功率看起来小，别忘了是一瞬间释放的能量，直视烧糊视网膜是妥妥的，比较危险。实际上120mJ散射成片光后还能烧糊手背的汗毛{:soso_e126:}
因为粒子数量巨大所以只能从相关性下手估算流场，即使如此也还是能达到非常高的空间分辨率。
Stereoscopic PIV双摄像机图像之间对比粒子便可算出深度轴的坐标。
当然还有更牛的三摄像头V3V，缺点是数据量太大，并且校对和计算极端复杂。
V3V系统利用稍大的粒子，直接用三点定位法对比校对函数计算粒子3D空间坐标，并且在两幅（3个摄像头，所以是6张）图像之间对比计算3D运动矢量
高速摄像机的分辨率并不是特别高只有4MP, 每张图大约8M，但每次6张图连续不断，一个瞬间就是48Mb，连续采起来数据量非常狂暴。。。 采集用的电脑都是48GB内存。。。。
年前采了24组数据就差点填满了1TB，数据处理还得至少这么多空间。每组处理起来至少15个小时。PIV速度就要快多了
V3V因为要照明一个体积而不是一个面，所以至少要用200mJ双脉冲激光，聚焦的的激光束可以直接烧爆空气中的灰尘爆出火花，非常爽。。。。
打出柱光后用余光看漫反射都要被闪瞎眼的感觉。。。。
就这样。。。总之就是一种非常好玩的玩具。。。。{:soso_e113:}
楼上是简单科普几句→_→
以后可以用量子计算机计算估计很快就可以了
卖阿根廷啊笨蛋
是不是可以用放射性气体来弄，用设备检测这种气体的轨迹就行了。
实验室里很常见的东西。
摩罗莫洛托夫 发表于 2015-2-10 05:58
以后可以用量子计算机计算估计很快就可以了
这点计算量现在计算机随便算，难点不在计算上
以后可以用量子计算机计算估计很快就可以了
这点计算量现在计算机随便算，难点不在计算上
xmyyc 发表于 2015-2-10 03:11
这点计算量现在计算机随便算，难点不在计算上
对，难点在于算法开发，据说中国已经能造这些激光器了，相机估计也不难
不过软件和配套算法特别难写
V3V貌似差不多500万人民币一套，我感觉贵就贵在系统集成和软件上
这点计算量现在计算机随便算，难点不在计算上
对，难点在于算法开发，据说中国已经能造这些激光器了，相机估计也不难
不过软件和配套算法特别难写
V3V貌似差不多500万人民币一套，我感觉贵就贵在系统集成和软件上
对，难点在于算法开发，据说中国已经能造这些激光器了，相机估计也不难
不过软件和配套算法特别难写
稳态试验可以粒子少一点，相机曝光时间长一点，就能产生一个显示粒子轨迹的图了，分辨率不够可以把时间延长，多张图叠加起来
不过软件和配套算法特别难写
稳态试验可以粒子少一点，相机曝光时间长一点，就能产生一个显示粒子轨迹的图了，分辨率不够可以把时间延长，多张图叠加起来
xmyyc 发表于 2015-2-11 00:41
稳态试验可以粒子少一点，相机曝光时间长一点，就能产生一个显示粒子轨迹的图了，分辨率不够可以把时间延 ...
PIV的优势是量化分析而不是显示轨迹阿，那还不如用燃料或者烟
时间延长后粒子没了相关性，长曝光那么排出来就不是每个粒子了，两幅图之间就没法对比计算了
最后的速度矢量可以叠加平均，但原数据一平均就啥用也没了
稳态试验可以粒子少一点，相机曝光时间长一点，就能产生一个显示粒子轨迹的图了，分辨率不够可以把时间延 ...
PIV的优势是量化分析而不是显示轨迹阿，那还不如用燃料或者烟
时间延长后粒子没了相关性，长曝光那么排出来就不是每个粒子了，两幅图之间就没法对比计算了
最后的速度矢量可以叠加平均，但原数据一平均就啥用也没了
starikki 发表于 2015-2-11 18:34
PIV的优势是量化分析而不是显示轨迹阿，那还不如用燃料或者烟
时间延长后粒子没了相关性，长曝光那么 ...
从轨迹图也可以读出数据嘛，虽然精度差些
PIV的优势是量化分析而不是显示轨迹阿，那还不如用燃料或者烟
时间延长后粒子没了相关性，长曝光那么 ...
从轨迹图也可以读出数据嘛，虽然精度差些
这东西可以用来探测燃料和空气混合的空间分布么？感觉和以前见过的某个设备差不多。不过那玩意是一维的。
xmyyc 发表于 2015-2-11 11:09
从轨迹图也可以读出数据嘛，虽然精度差些
怎么读？这个方法想转换成速度矢量的矩阵太难了
还有个问题，大多时候需要在流体流动方向做法向截面，如果曝光时间过长，粒子就会穿过片光平面了
从轨迹图也可以读出数据嘛，虽然精度差些
怎么读？这个方法想转换成速度矢量的矩阵太难了
还有个问题，大多时候需要在流体流动方向做法向截面，如果曝光时间过长，粒子就会穿过片光平面了
肯定也要用计算机通过图像识别转换的，曝光时间固定，长度就可以转换成速度了嘛，方向也可以算出来
嗯，法向用多个照相机
嗯，法向用多个照相机