导读:本文包含了气动光学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光学,效应,超声速,光线,声速,数值,湍流。
气动光学论文文献综述
路大举,张凯,董航,徐明,苏华[1]（2019）在《共形转塔气动光学效应时空特性研究（英文）》一文中研究指出研究了相同马赫数、相近雷诺数、不同口径(400 mm和2 000 mm)共形转塔的气动光学效应,系统地给出了发射方向不同时气动光学效应导致的光束倾斜角和光束质量因子的时间变化特性、统计特性以及时间相关特性。发现多数场景下气动光学效应中平均流场效应占主要部分,平均流场效应的特征频率由绕流流场的特征频率决定。尺寸效应的研究表明,缩比实验可以有效模拟实际飞行状态下气动光学效应的统计特性,但无法准确模拟其时间相关特性。开展了前向发射时发射方向的优化选择,指出发射方向在中轴线上天顶角约为40°时,气动光学效应导致的波前畸变统计值和涨落值最小,并且发射光束半径增加会导致平均流场效应快速增加,但湍流效应基本不变。(本文来源于《应用光学》期刊2019年06期）
孙喜万,刘伟[2]（2019）在《气动光学效应研究进展综述》一文中研究指出光学成像探测技术是精确制导领域发展的重要方向,但由于光线在穿过密度变化的流场时会发生的偏折、抖动和光程变化的现象,成像质量将受气动光学效应的影响而严重下降。研究气动光学效应同时具有明确的工程和学术价值,一方面以认识流场对光线传播的影响为基础,如何减弱气动光学效应已受到人们的广泛关注;另一方面由于光线传播携带了流场结构信息,光学探测也可以成为一种流场研究技术。本文从空气动力学和光学工程交叉的视角,对气动光学效应的研究进展进行综述。首先介绍了常见的气动光学评价参数,其次阐述了各种理论研究、实验、数值模拟方法,最后从流动导致图像畸变、减弱气动光学效应的方案和采用气动光学探测方法研究流场叁个角度对现有文献进行总结,并讨论了气动光学领域数值模拟验证方法的困难和研究现状。最后提出研究展望。(本文来源于《中国力学大会论文集（CCTAM 2019）》期刊2019-08-25）
邢博阳,任天荣,张斌,刘洪[3]（2019）在《飞行器光学窗口不同喷流冷却方式对气动光学效应影响的研究》一文中研究指出超高声速飞行器在大气中飞行时,光学窗口外部的复杂流场会产生严重的气动光学效应,使目标图像发生像抖动、偏移和模糊。同时高速飞行的飞行器光学窗口表面会产生大量气动热,致使光学窗口性能变差。为了减少光学窗口表面的气动热,通常会采取喷流制冷的方式对其表面进行冷却。冷却喷流在降低光学窗口表面温度的同时,也会在从光学窗口外部形成更加复杂的流场,从而改变气动光学效应。本文主要研究不同喷流冷却方式对气动光学效应的影响,采用计算流体力学方法分析了四种不同喷流方式对光学窗口的冷却效果,同时分析了飞行高度、马赫数变化对光学窗口上方流场的影响。采用叁维光线追踪方法模拟光线穿过光学窗口上方非均匀流场的过程。采用OPD,Strehl比等作为光学评价参数,定量的分析喷流方式和飞行工况变化对气动光学效应的影响。仿真结果表明,飞行高度越高光学窗口表面的气动热效应越严重,但同时气动光学效应越弱。飞行高度在30Km以上时,气动光学效应可以忽略。四种喷流方式相对于无喷流流场均能够改善窗口温度,起到冷却作用。其中水平喷流方式冷却效果最好。四种喷流方式中从凹窗侧立面斜向上45。的冷却喷流造成的气动光学效应最严重,垂直喷流方式造成的气动光学效应相对较弱,但均严重于无喷流流场。总体而言,对于飞行器光学窗口的冷却,建议采用垂直喷流的冷却方式,在能够冷却光学窗口的同时不带来过于严重的气动光学效应。(本文来源于《中国力学大会论文集（CCTAM 2019）》期刊2019-08-25）
郭广明[4]（2019）在《基于流动控制的超声速混合层气动光学效应校正方法研究》一文中研究指出利用大涡模拟方法对受周期性控制的超声速混合层进行数值模拟,揭示出受控涡结构的特性;使用光线追踪方法计算光束穿越受控混合层流场产生的气动光学波前畸变。通过对受控涡结构特性的分析,提出了一种气动光学效应校正方法,并以不同控制周期下的超声速混合层为例,对设计的校正方法进行检验。结果表明:对于受周期性控制的超声速混合层,按照校正方法获取的波前补偿信号能够使气动光学波前畸变的幅值降低50%以上;指出混合层流场中涡结构的规整程度是影响畸变波前校正效果的关键因素。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年08期）
任晓坜[5]（2019）在《大口径光学系统气动光学效应及抑制技术研究》一文中研究指出气动光学效应是降低大口径光学系统或复杂环境气流下光学系统像质的重要因素。研究气动光学效应并提出相应的抑制措施可有效的提升像质。因此,研究气动光学效应及其抑制技术具有较高的科研价值和工程意义。流体导致的气动光学效应主要是由流场密度变化产生的折射率分布不均引起的。本文针对某米级口径扩束系统,在叁级、四级和五级风力(4m/s、6m/s和9m/s),进风角度为0°、30°、45°、60°,进风温差为0 K、10 K、20 K情况下进行了流场分析。研究发现,环境气流进入扩束系统后,与系统内部复杂结构相互作用产生低速湍流。流场中包含了较多不易耗散的涡流团,从而引起气流密度变化,并最终导致介质折射率改变。流体密度场的分布与涡流的形状、尺度、位置有关,且随着环境气流风力等级和扩束系统口径的增加,流场的密度变化越复杂。同时,环境气流进风角度对流场的影响受到扩束系统镜筒的制约。当进风角度在在0°~45°之间时,大部分气流能够进入系统内部,对流场的影响较大;当进风角度为约60°时,由于镜筒的阻挡作用,进入内部流场的气流减少,造成的影响降低。环境气流同扩束系统之间的温差会导致气体流动,从而导致流场产生更多的涡流。将流场的密度分布映射为折射率场后,就可以对扩束系统中传输的光线进行追迹。常用的光线追迹方法是求解光线微分方程,它在求解上有较大的难度。本文针对该方程,推导出了一种新的求解方法。此方法采用拟合公式得到离散点的折射率分布,然后利用解析法计算折射率梯度。同时,在求解光线微分方程时,采用自定义过渡函数,直接将笛卡尔坐标下点的位置(x,y,z)与弧长s对应起来,得到光线微分方程的通用求解表达式。利用该表达式可以对任意折射率分布介质中的光线传输进行计算。通过光线微分方程的计算,就可以得到光线传输的光程(Optical Path Length,OPL)和光程差(Optical Path Difference,OPD)。采用波前面形、泽尼克多项式和斯特列尔比评价方法,基于光线追迹求得的光程差,对扩束系统内的气动光学效应进行了光学像质评价。通过分析可知,环境气流风速增大,以及扩束系统口径增大,流场中传输光线产生的波像差也越大。同时,环境气流进气角度的改变会引起流场中传输光线的波像差发生变化。其中,进风角度在0°到45°范围内OPD增加明显;进风角度达到60°以后,由于镜筒壁的阻挡作用,环境气流进入扩束系统内部的量减少,湍流动能降低,因此产生的波像差减小。环境气流同扩束系统之间的温差不但会产生低阶像差,还会产生高阶像差。研究气动光学的机理和产生条件,最终的目的是为了设计合理的措施来抑制气动光学效应。本文针对米级口径扩束系统,采用增加镜筒长度(被动式)、主次镜进气优化(主动式)和镜筒壁进气优化(主动式)方式对环境气流引起的气动光学效应进行抑制。通过变换镜筒长度、变换进气孔位置、孔径和数量,将流场中涡流出现的位置压制在主通光孔径边缘,提高了光束传输质量。本文还对环境气流引起的气动光学效应进行了缩比模型实验研究。基于?520mm口径镜筒,研究了环境气流进风角度、风力大小对镜筒内流场的影响趋势。结果显示,该趋势同前述环境气流对米级口径扩束系统的影响一致。同时,采用本论文所涉及的流场分析、光线追迹、光程差(OPD)算法对该缩比模型进行了数值计算,流场分析的结果可以充分的解释镜筒内环境气流所引起的湍流运动。同时,将计算得到的OPD与实验测得的进行对比,二者误差在7.43%~20.01%之间。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2019-06-01）
任晓坜,王继红,任戈,翟嘉,谭玉凤[6]（2019）在《气动光学效应对激光扩束系统的影响》一文中研究指出激光系统往往需要应对复杂的环境气流,同时由于激光扩束系统口径增大,其晶体窗口难以实现,环境气流更容易进入系统内部,从而影响光束质量。针对环境气流对激光扩束系统带来的气动光学效应问题,借助流体力学软件FLUENT对系统内部流场进行CFD求解,得到不同风力等级和进风角度下流场的各种参数分布,再通过Gladstone-Dale关系将流场密度场映射为折射率场,运用变折射率流场的光线追迹法,得到光束在该非均匀流场中的传输路径;最后结合数值分析方法,计算得到湍流场所带来的光学像差。结果表明,环境气流会给主次镜和反射镜周围引入较多涡流,因此不能忽略其光学效应,从而提出了一种增加扩束系统镜筒长度的方法来降低这一影响。镜筒加长0.5 m之后,扩束系统内部的涡流团可以避开光束传输的主要路径,其出口处波像差的RMS值从最初的0. 317μm下降到0.078μm左右。研究证明了避免环境气流带来的气动光学效应的必要性,同时为扩束系统的流控和结构设计提供了参考数据和思路。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年S1期）
史可天,马汉东[7]（2019）在《计算气动光学研究进展》一文中研究指出计算气动光学是采用数值计算的方法研究高速空气动力流场对光波传输和光学成像影响的一门交叉学科,在红外成像制导设计等工程应用中发挥着重要的作用。总结了计算气动光学研究的叁种基本计算方法,包括基于CFD简化方法的光学统计估算、基于RANS流场的计算和基于LES/DNS瞬态流场的计算,对这叁种计算方法的基本理论、计算过程进行了介绍,综述了新近的一些计算气动光学研究进展,最后指出了未来的研究重点和方向。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年02期）
丁浩林,易仕和,赵鑫海,易君如,葛勇[8]（2018）在《带超声速气膜高超声速光学头罩气动光学效应抑制实验》一文中研究指出高超声速(Ma_∞=6.0)炮风洞中带超声速(Ma_c=3.0)喷流光学头罩受到周围绕流影响出现气动光学畸变.利用基于背景纹影(background oriented schlieren, BOS)的波前测试方法测量了光学波前畸变.研究结果表明:瞄视误差(bore sight error, BSE)与喷流压比(pressure ratio of jet, PRJ)之间近似呈正相关.在有喷流的情况下,压力匹配时瞄视误差相对比较小,并且喷流压比对气动光学高阶畸变的影响不显着.微型涡流发生器(micro vortex generator, MVG)对瞄视误差影响不明显,但是对气动光学高阶畸变的影响较为显着.基于波前互相关结果,施加微型涡流发生器之后,波前结构尺寸从0.2A_D减小为0.1A_D.结构尺寸的减小较为有效地抑制了气动光学高阶畸变并且提高了波前的稳定性.(本文来源于《气体物理》期刊2018年06期）
孔雪,宁国栋,杨明,彭志勇,赵欣[9]（2018）在《星光导航成像的气动光学效应影响研究》一文中研究指出给出了针对吸气式高超声速飞行器(ABHV)的飞推一体化参考轨迹,分析了其对星光导航成像影响。基于吸气式高超声速飞行器强耦合特性,结合星光成像导航技术特点,以飞推耦合度最小为优化指标,考虑ABHV的攻角、燃油当量比、攻角变化率和隔离段激波串位置等多约束特性,采用一种多约束最优化方法,得到了适合星光导航应用的参考轨迹,并分析了该轨迹下星光成像性能退化情况,进一步挖掘了发动机稳定工作和飞行器高精度打击等具有核心竞争力的总体性能指标的潜力。以某型ABHV为例,在精确的仿真模型基础上,进行了仿真分析,仿真结果表明,该方法有效、可靠。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年10期）
苏彩虹[10]（2018）在《高速飞行器光学窗口气膜冷却的稳定性和气动光学分析》一文中研究指出载有光学窗口的高速飞行器需要采用气膜冷却技术以防窗口过热。然而,喷流冷却会导致显着的气动光学效应,严重影响窗口的光学质量。原因是,外流和喷流由于速度、温度不同会形成剪切层,剪切层的不稳定性产生大尺度结构,引起较大的密度扰动使得光线通过时发生扭曲。本文采用两个简化的模型,探讨采用轻质气体如氦气代替空气作为冷却工质,是否会改善光学窗口的性能。原因是,氦气的密度很小,但粘性系数几乎与空气相同。氦气与外流空气形成的剪切层会增厚,降低剪切层的不稳定性。采用的模型分别是由外流和喷流形成的自由剪切层,和考虑光学窗口壁面影响的剪切层。本文从流动稳定性角度,结合气动光学分析,发现若采用氦气代替空气作为冷却工质,可带来多方面的好处。一是降低剪切层的不稳定性,使扰动波的幅值降低,从而降低密度扰动;二是使不稳定波的频率向低频方向移动,可避开外流和喷流隔板下游高频尾流模态的影响,从而起到改善气动光学性能的作用。此外,对于考虑光学窗口的情况,发现,壁面隔热也能够满足要求。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
气动光学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光学成像探测技术是精确制导领域发展的重要方向,但由于光线在穿过密度变化的流场时会发生的偏折、抖动和光程变化的现象,成像质量将受气动光学效应的影响而严重下降。研究气动光学效应同时具有明确的工程和学术价值,一方面以认识流场对光线传播的影响为基础,如何减弱气动光学效应已受到人们的广泛关注;另一方面由于光线传播携带了流场结构信息,光学探测也可以成为一种流场研究技术。本文从空气动力学和光学工程交叉的视角,对气动光学效应的研究进展进行综述。首先介绍了常见的气动光学评价参数,其次阐述了各种理论研究、实验、数值模拟方法,最后从流动导致图像畸变、减弱气动光学效应的方案和采用气动光学探测方法研究流场叁个角度对现有文献进行总结,并讨论了气动光学领域数值模拟验证方法的困难和研究现状。最后提出研究展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气动光学论文参考文献
[1].路大举,张凯,董航,徐明,苏华.共形转塔气动光学效应时空特性研究（英文）[J].应用光学.2019
[2].孙喜万,刘伟.气动光学效应研究进展综述[C].中国力学大会论文集（CCTAM2019）.2019
[3].邢博阳,任天荣,张斌,刘洪.飞行器光学窗口不同喷流冷却方式对气动光学效应影响的研究[C].中国力学大会论文集（CCTAM2019）.2019
[4].郭广明.基于流动控制的超声速混合层气动光学效应校正方法研究[J].红外与激光工程.2019
[5].任晓坜.大口径光学系统气动光学效应及抑制技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2019
[6].任晓坜,王继红,任戈,翟嘉,谭玉凤.气动光学效应对激光扩束系统的影响[J].红外与激光工程.2019
[7].史可天,马汉东.计算气动光学研究进展[J].空气动力学学报.2019
[8].丁浩林,易仕和,赵鑫海,易君如,葛勇.带超声速气膜高超声速光学头罩气动光学效应抑制实验[J].气体物理.2018
[9].孔雪,宁国栋,杨明,彭志勇,赵欣.星光导航成像的气动光学效应影响研究[J].红外与激光工程.2018
[10].苏彩虹.高速飞行器光学窗口气膜冷却的稳定性和气动光学分析[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
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