壓力敏感涂料與溫度敏感涂料

內(nèi)容概要

　　壓力敏感涂料（PSP）和溫度敏感涂料（TSP）是20世紀(jì)80年代作為空氣動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)和轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)而發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。　　這本《壓力敏感涂料與溫度敏感涂料》由T.Liu、J.P.Sullivan著，周強(qiáng)、陳柳生、馬護(hù)生等人譯。《壓力敏感涂料與溫度敏感涂料》的目的是對(duì)該技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹。首先，PSP是一種全域光學(xué)技術(shù)，對(duì)復(fù)雜的空氣動(dòng)力學(xué)流場(chǎng)，它提供了一種非接觸的、定量的表面壓力可視測(cè)量方法，對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)也提供了大量的信息，這一切都無(wú)法從傳統(tǒng)的壓力傳感器上獲取。TSP是其他全域溫度測(cè)量技術(shù)，如溫場(chǎng)閃爍法、溫敏液晶法和紅外測(cè)溫法的一種重要的補(bǔ)充方法。本書(shū)主要包括美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)和加拿大在該領(lǐng)域所進(jìn)行的研究結(jié)果。此外，在“Luminescent Presure Sensors in Aerodynamic Experiments”一書(shū)（俄羅斯中央空氣動(dòng)力學(xué)研究院（TSAGI）的V.E.Mosharov，V.N.Rodchenko和S.D.Forov著）中，在PSP領(lǐng)域俄羅斯所進(jìn)行的杰出的研究成果已有詳盡論述。

作者簡(jiǎn)介

作者：（美國(guó)）劉天舒 （美國(guó)）蘇里溫J.P.（Sullivan J.P.） 譯者：周強(qiáng) 陳柳生 馬護(hù)生

書(shū)籍目錄

第1章緒論 1.1壓力敏感涂料 1.2溫度敏感涂料 1.3發(fā)展歷程 第2章光物理基礎(chǔ) 2.1發(fā)光過(guò)程動(dòng)力學(xué) 2.2常規(guī)PSP的光物理模型 2.3多孔PSP的光物理模型 2.3.1碰撞控制模型 2.3.2吸附控制模型 2.4熱猝滅 第3章涂料的物理性能 3.1標(biāo)定 3.2典型的PSP 3.3典型的TSP 3.4低溫涂料 3.5多發(fā)光體組分涂料 3.6理想的PSP 3.7涂料的性能指標(biāo) 第4章輻射能量轉(zhuǎn)移和基于光強(qiáng)的測(cè)量方法 4.1輻射度的標(biāo)記法 4.2激發(fā)光 4.3光發(fā)射和檢測(cè)器響應(yīng) 4.4基于光強(qiáng)的測(cè)量系統(tǒng) 4.4.1CCD相機(jī)系統(tǒng) 4.4.2激光掃描系統(tǒng) 4.5數(shù)據(jù)的基本處理 第5章圖像和數(shù)據(jù)分析技術(shù) 5.1相機(jī)的幾何標(biāo)定 5.1.1共線性方程 5.1.2直接線性變換 5.1.3優(yōu)化方法 5.2相機(jī)輻射度的標(biāo)定 5.3自照射校正 5.4圖像對(duì)準(zhǔn) 5.5壓力換算 5.6低速流場(chǎng)的壓力外插校正 5.7變形模型表面網(wǎng)格的生成 第6章基于發(fā)光壽命的測(cè)量方法 6.1涂料對(duì)時(shí)變激發(fā)光的發(fā)光響應(yīng) 6.1.1一階模型 6.1.2高階模型 6.2發(fā)光壽命測(cè)量技術(shù) 6.2.1脈沖法 6.2.2相位法 6.2.3振幅調(diào)制法 6.2.4選通光強(qiáng)比法 6.3發(fā)光壽命成像 6.3.1增強(qiáng)型CCI）相機(jī) 6.3.2內(nèi)選通CCD相機(jī) 6.4壽命法應(yīng)用實(shí)例 第7章不確定度 7.1光強(qiáng)法的不確定度 7.1.1系統(tǒng)建模 7.1.2誤差增長(zhǎng)、敏感度和總體不確定度 7.1.3光電探測(cè)器噪聲與壓力分辨率極限 7.1.4模型變形所導(dǎo)致的誤差 7.1.5溫度效應(yīng) 7.1.6標(biāo)定誤差 7.1.7發(fā)射光與激發(fā)光的時(shí)序變化 7.1.8光譜的易變性和光學(xué)濾片的光泄漏 7.1.9壓力映射誤差 7.1.10涂層對(duì)流場(chǎng)的干擾 7.1.11其他誤差源及其限制 7.1.12基本誤差容許上限 7.1.13集中力與力矩的不確定度 7.2亞聲速翼型繞流的不確定度分析 7.3原位標(biāo)定的不確定度 7.3.1試驗(yàn)實(shí)例 7.3.2仿真模擬 7.4壽命法的不確定度 7.4.1相位法 7.4.2幅值調(diào)制法 7.4.3選通光強(qiáng)比法 7.5TSP的不確定度 7.5.1誤差增長(zhǎng)和有限的溫度分辨率 7.5.2基本誤差源 第8章時(shí)間響應(yīng) 8.1常規(guī)PSP的時(shí)間響應(yīng) 8.1.1擴(kuò)散方程的解 8.1.2壓力響應(yīng)及最佳涂層厚度 8.2多孔PSP的時(shí)間響應(yīng) 8.2.1平方律偏差 8.2.2有效擴(kuò)散率 8.2.3擴(kuò)散的時(shí)間尺度 8.3壓力的時(shí)間響應(yīng)測(cè)量 8.4TSP的時(shí)間響應(yīng) 8.4.1脈沖激光對(duì)金屬薄膜的加熱 8.4.2階梯式射流的沖擊冷卻 第9章PSP的應(yīng)用 9.1低速流應(yīng)用 9.1.1翼型繞流 9.1.2三角翼、后掠翼和汽車模型 9.1.3沖擊射流 9.2亞聲速、跨聲速和超聲速風(fēng)洞中的應(yīng)用 9.2.1跨聲速流中的飛機(jī)模型 9.2.2巡航狀態(tài)下的超臨界高速機(jī)翼 9.2.3跨聲速翼身融合模型 9.2.4跨聲速機(jī)翼的激光掃描壓力測(cè)量 9.2.5超聲速進(jìn)氣道邊界層控制 9.3高超聲速風(fēng)洞和激波風(fēng)洞 9.3.1超高聲速膨脹壓縮流動(dòng) 9.3.2運(yùn)動(dòng)激波對(duì)圓柱形立柱的沖擊效應(yīng) 9.4低溫風(fēng)洞中的應(yīng)用 9.5旋轉(zhuǎn)機(jī)械的應(yīng)用 9.5.1激光掃描壓力測(cè)量 9.5.2CcD相機(jī)成像壓力測(cè)量 9.6沖擊射流的應(yīng)用 9.7飛行試驗(yàn)中的應(yīng)用 9.8微噴管中的應(yīng)用 第10章TSP的應(yīng)用 10.1高超聲速氣流的應(yīng)用 10.2邊界層轉(zhuǎn)捩位置的測(cè)量 10.3沖擊射流傳熱研究 10.4激波邊界層的相互作用 10.5激光點(diǎn)加熱及其傳熱測(cè)量 10.6剪切流中熱膜表面溫度的測(cè)量 附錄A標(biāo)定裝置 附錄BPSP和TSP常規(guī)配方 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   5.1相機(jī)的幾何標(biāo)定 5.1.1 共線性方程 由PSP或TSP的光強(qiáng)圖像得到壓力或溫度分布數(shù)據(jù)后，為方便設(shè)計(jì)人員或研究者使用，將平面的壓力或溫度分布數(shù)據(jù)映射至三維物空間模型表面的網(wǎng)格上是十分必要和至關(guān)重要的。攝影測(cè)量學(xué)中的共線性方程組提供了由三維物空間坐標(biāo)系到二維像平面坐標(biāo)系的透視變換關(guān)系（Wong，1980；McGlone 1989；Mikhail et al.2001；Copper and Robson 2001；Liu 2002）?；趫D像定量測(cè)量的關(guān)鍵在于求解共線性方程獲得相機(jī)內(nèi)外部方位參數(shù)和鏡頭畸變參數(shù)，這需要進(jìn)行相機(jī)的幾何標(biāo)定。在已知相機(jī)內(nèi)部方位參數(shù)和鏡頭畸變參數(shù)的前提下，經(jīng)常采用簡(jiǎn)便的交會(huì)方法獲得PSP或TSP測(cè)量系統(tǒng)中相機(jī)的外部方位參數(shù)（Dono—van et al.1993，Le Sant and Marienne l995）。標(biāo)準(zhǔn)的直接線性變換（DLT）法不僅可用來(lái)獲得相機(jī)的外部方位參數(shù)，也可求解相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)（Bell andMcLachlan 1993，1996）。本書(shū)作者提出了一種相機(jī)幾何標(biāo)定的綜合優(yōu)化方法（Liu，2000），它根據(jù)一組三維物空間的標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)及其在二維像平面的投影確定相機(jī)內(nèi)外部方位參數(shù)和鏡頭的畸變參數(shù)（包括CCD像素矩陣的縱橫比）。這種與直接線性變換法聯(lián)合應(yīng)用的相機(jī)優(yōu)化方法可自動(dòng)進(jìn)行相機(jī)的幾何標(biāo)定，無(wú)需預(yù)先給定初值，因而特別適于在風(fēng)洞中進(jìn)行PSP或TSP測(cè)量。除了直接線性變換法外，Zen9和Wan9提出了基于3個(gè)已知標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行相機(jī)外部方位參數(shù)預(yù)估的封閉形式交會(huì)求解方法（Zeng and Wang 1992）。 圖5.1顯示了物空間三維坐標(biāo)（X，Y，Z）與相應(yīng)的像平面二維坐標(biāo)（x，y）之間的透視關(guān)系。圖中將相機(jī)鏡頭模擬為一單點(diǎn)，即透視中心，在物空間中的位置為（Xc，Yc，Zc）。同樣，相機(jī)方位由歐拉方位角表征。方位角和透視中心位置在攝影測(cè)量學(xué)中作為相機(jī)的外部方位參數(shù)。另一方面，透視中心與相機(jī)坐標(biāo)系之間的關(guān)系被定義為相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，即相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)距離C及其與像平面的交點(diǎn)（xp，yp）；而相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)距離則定義為相機(jī)焦點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)處的焦距，即透視中心到像平面之間的垂直距離。

編輯推薦

《壓力敏感涂料與溫度敏感涂料》可作為從事空氣動(dòng)力學(xué)和葉輪機(jī)械領(lǐng)域研究與應(yīng)用的高校教師、研究生的教科書(shū)，也可作為航空航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)試驗(yàn)人員的參考書(shū)。

圖書(shū)封面

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