大规模高超音速设施中的飞秒激光电子激发标记测速技术

摘要： 飞秒激光电子激发标记（FLEET）是一种非侵入式光学诊断技术，已证实可直接测量未掺杂空气和氮气流中的速度及其他输运特性。现已开发并部署了一套便携式FLEET系统，该系统采用单台激光器产生氮气示踪粒子，并通过单台相机实时追踪其运动轨迹。在美国空军阿诺德工程发展中心9号超高速风洞中，对该系统在未掺杂氮气流中进行高速测速的性能进行了评估。在马赫数10和14条件下，通过21次风洞运行，以1kHz重复频率分别测量了自由流和湍流边界层中的瞬时速度。FLEET测量的自由流速度与采用标准9号风洞数据处理方法计算的结果高度吻合。FLEET测量的湍流边界层速度剖面也与粒子图像测速（PIV）结果及边界层数值模拟结果良好一致。