燃烧场的流场诊断研究, 有利于燃烧室的结构设计和燃烧状态的组织。研究主要采用激光纹影/阴影和差分干涉方法显示燃烧场的波系结构,并用羟基平面激光诱导荧光（OH-PLIF）方法诊断燃烧边界和核心燃烧区域, 得到了清晰的燃烧场波系显示结果和燃烧情况的PLIF显示结果。将差分干涉/激光阴影和PLIF方法结合, 可以考察波系结构与燃料燃烧的关系。研究采用了一种新型消相干技术的激光纹影, 可以像常规纹影一样用刀口切割光源像, 不会产生明显的激光散斑和衍射现象; 同时在工程上将波系结构显示和PLIF进行同步诊断, 也是比较有意义的工作。该工作对于超声速燃烧流场的研究具有参考意义。

为了解决非完全数据条件下复杂流场的三维层析重建,结合计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)、计算流动显示技术(Computational flow imaging,CFI)和光学层析技术(Optical computerized tomography,OCT),提出了应用于非完全数据流场重建的虚拟实验和真实实验相融合(即CFD,CFI与OCT融合)的三维层析。非对称双峰温度场实验结果表明,与完全数据重建结果相比,虚拟实验与真实实验相融合的三维层析的重建双峰误差小于5％。因此能够更好地实现非完全数据条件下流场的三维重建,极大地提高非完全数据条件下流场重建的真实性,较好地与实际结果相吻合,从而为解决有限角条件下的严重非完全数据流场的重建开拓了一条新途径。

在马赫数为15的条件下,采用激光全息干涉技术在物理靶上拍摄到直径12mm的球标模自由飞流场全息干涉图和阴影照片.通过干涉照片获得了流场中六个截面的密度分布曲线,同时从阴影照片上测量出弓形激波的归一化脱体距离为0.046.将实验照片与计算流场干涉图进行比较,二者的激波位置、条纹变化量及条纹连接基本一致.

讨论了全息干涉、纹影、阴影的计算光学原理，对数值计算的结果进行图形处理以模拟光学仪器的工作过程。针对轴对称流场的特殊性，对三维的光程积分计算进行简化，采用环带法用二维的计算网格计算出三维的沿光线的积分结果，发展了一套轴对称流场的计算流动显示的快速算法。通过计算流场图像与试验流场图像的直接比较，可以验证数值计算的有效性。示例给出了弹道靶中高超声速钝锥流动的应用。