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纹影仪 | 关于纹影仪的应用场景

纹影仪 | 关于纹影仪的应用场景 Schlieren
2023-07-28
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SCHLIEREN

了解纹影仪:

纹影仪是利用光在被测流场中的折射率梯度正比于流场的气流密度的原理,将流场中密度梯度的变化转变为记录平面上相对光强的变化,使可压缩流场中的激波、压缩波等密度变化剧烈,可用来观察透明介质因各种因素引起的扰动的分布、传播过程以及扰动强度等。






纹影仪的应用

Redefine Your Vision

NO.1

超声波驻波

超声波被反射叠加之后会产生驻波现象,当反射板的位置处于合适的波长整数倍时,发射波和反射波发生衍射,空气被激发形成条纹状的高压区和低压区,并依次排列。交界位置的高低压压力差可使泡沫小球悬浮。通过纹影仪可将该高压、低压区域直观显示出来,可相应呈现出不同的颜色或不同的明暗亮度。可帮助理解超声驻波原理。


NO.2

风洞翼形

云纹影实验室搭配纹影仪开发的微型风洞,不需拉烟,无污染。配合翼型模块可直观看到空气动力学经典案例,流体流过翼型的整个过程,随着翼型攻角的增加,气流在翼型表面的吸附、分离和起涡等现象都可以显示出来,配合高速相机还可观察涡的生成与耗散等。将抽象的流体力学、空气动力学知识具象化。


NO.3

激波

激波的观察是纹影法的重要应用之一,现今的战斗机、客机研发流程中都会涉及,可有效还原激波在空间中的传播现象。同时可容易的对图像中的激波锥角测量从而倒退飞行速度等。本产品搭配高速相机也可观察子弹飞行时的激波和鞭梢在空气中的音爆现象等。


NO.4

液体纹影

除气体变化外,纹影仪还可实现对液体状态下密度变化导致的相关流动现象,如热水注入冷水的时密度的变化和冷热融合稀释的过程可轻松捕捉,不同液体之间的融合、部分化学反应的过程以及冰在水中的融化等都可通过纹影法进行直观的呈现。


NO.5

燃烧纹影

可视化的燃烧纹影可以为试验人员用来分析在各种燃烧空问内错综复杂的流体构造,诸如边界区的特性,燃烧气流的波动,涡流的生成等,与此同时,纹影图片也能够确定某些特定位置的燃烧速率定量结果是否正确,提供数据并加以支撑。


NO.6

爆炸纹影

使用高速相机,可以记录到爆炸过程中,冲击波向周国扩散,导致波阵面两侧空气密度等存在显著区别,进而导致冲击波前后折射率有较大差异。光在冲击波场中折射率变化较大,能够被高速摄影系统捕获到,从而形成冲击波高速纹影摄像。








纹影仪可以做的科学实验





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