第1章 绪论 1
1.1压力敏感涂料 2
1.2温度敏感涂料 6
1.3发展历程 8
第2章 光物理基础 12
2.1发光过程动力学 12
2.2常规PSP的光物理模型 14
2.3多孔PSP的光物理模型 19
2.3.1碰撞控制模型 20
2.3.2吸附控制模型 21
2.4热猝灭 25
第3章 涂料的物理性能 27
3.1标定 27
3.2典型的PSP 28
3.3典型的TSP 37
3.4低温涂料 41
3.5多发光体组分涂料 44
3.6理想的PSP 46
3.7涂料的性能指标 47
第4章 辐射能量转移和基于光强的测量方法 50
4.1辐射度的标记法 50
4.2激发光 51
4.3光发射和检测器响应 53
4.4基于光强的测量系统 57
4.4.1 CCD相机系统 57
4.4.2激光扫描系统 60
4.5数据的基本处理 61
第5章 图像和数据分析技术 65
5.1相机的几何标定 66
5.1.1共线性方程 66
5.1.2直接线性变换 69
5.1.3优化方法 70
5.2相机辐射度的标定 74
5.3自照射校正 76
5.4图像对准 83
5.5压力换算 85
5.6低速流场的压力外插校正 87
5.7变形模型表面网格的生成 90
第6章 基于发光寿命的测量方法 92
6.1涂料对时变激发光的发光响应 93
6.1.1一阶模型 93
6.1.2高阶模型 93
6.2发光寿命测量技术 95
6.2.1脉冲法 95
6.2.2相位法 95
6.2.3振幅调制法 96
6.2.4选通光强比法 98
6.3发光寿命成像 102
6.3.1增强型CCD相机 102
6.3.2内选通CCD相机 104
6.4寿命法应用实例 105
第7章 不确定度 110
7.1光强法的不确定度 110
7.1.1系统建模 110
7.1.2误差增长、敏感度和总体不确定度 111
7.1.3光电探测器噪声与压力分辨率极限 113
7.1.4模型变形所导致的误差 115
7.1.5温度效应 116
7.1.6标定误差 116
7.1.7发射光与激发光的时序变化 116
7.1.8光谱的易变性和光学滤片的光泄漏 117
7.1.9压力映射误差 117
7.1.10涂层对流场的干扰 117
7.1.11其他误差源及其限制 119
7.1.12基本误差容许上限 119
7.1.13集中力与力矩的不确定度 120
7.2亚声速翼型绕流的不确定度分析 121
7.3原位标定的不确定度 124
7.3.1试验实例 124
7.3.2仿真模拟 127
7.4寿命法的不确定度 129
7.4.1相位法 129
7.4.2幅值调制法 130
7.4.3选通光强比法 131
7.5 TSP的不确定度 135
7.5.1误差增长和有限的温度分辨率 135
7.5.2基本误差源 136
第8章 时间响应 139
8.1常规PSP的时间响应 139
8.1.1扩散方程的解 139
8.1.2压力响应及最佳涂层厚度 142
8.2多孔PSP的时间响应 145
8.2.1平方律偏差 145
8.2.2有效扩散率 146
8.2.3扩散的时间尺度 148
8.3压力的时间响应测量 149
8.4 TSP的时间响应 156
8.4.1脉冲激光对金属薄膜的加热 157
8.4.2阶梯式射流的冲击冷却 159
第9章PSP的应用 161
9.1低速流应用 161
9.1.1翼型绕流 161
9.1.2三角翼、后掠翼和汽车模型 167
9.1.3冲击射流 174
9.2亚声速、跨声速和超声速风洞中的应用 175
9.2.1跨声速流中的飞机模型 175
9.2.2巡航状态下的超临界高速机翼 180
9.2.3跨声速翼身融合模型 182
9.2.4跨声速机翼的激光扫描压力测量 184
9.2.5超声速进气道边界层控制 184
9.3高超声速风洞和激波风洞 187
9.3.1超高声速膨胀压缩流动 188
9.3.2运动激波对圆柱形立柱的冲击效应 193
9.4低温风洞中的应用 194
9.5旋转机械的应用 198
9.5.1激光扫描压力测量 199
9.5.2 CCD相机成像压力测量 202
9.6冲击射流的应用 205
9.7飞行试验中的应用 211
9.8微喷管中的应用 216
第10章TSP的应用 218
10.1高超声速气流的应用 218
10.2边界层转换位置的测量 225
10.3冲击射流传热研究 229
10.4激波／边界层的相互作用 233
10.5激光点加热及其传热测量 236
10.6剪切流中热膜表面温度的测量 242
附录A标定装置 245
附录B PSP和TSP常规配方 248
参考文献 250