飞秒激光电子激发标记测速在超声速混合层流动测量中的应用

为了测量复杂流动速度分布,基于分子标记示踪原理建立了飞秒激光电子激发标记(FLEET)测量装置.开展了超声速混合流动速度分布测量实验,获得了马赫数3.0射流分别与马赫数2.0,2.5及2.9射流形成的混合流动速度分布的测量结果;结合大涡模拟和纹影实验,显示了混合层的流场结构.利用延迟10 μs的荧光标记线与荧光基线的位移差,分析得出实验中FLEET速度测量的不确定度优于5 m/s;在高低速主流区,FLEET测量的速度结果与计算结果基本一致;在混合层,FLEET实现了较大梯度的速度分布测量,混合层的厚度与纹影实验结果符合较好.实验表明,建设的FLEET装置具有较强的工程实验能力,能够实现超声速混合层等复杂流动速度的分布测量.