1 中国空气动力研究与发展中心 设备设计与测试技术研究所，四川绵阳62000
2 中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，四川绵阳61000
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。
飞秒激光 分子示踪 速度测量 超声速混合层 femtosecond laser molecular tagging velocity measurement supersonic mixing layer 光学 精密工程
2023, 31(19): 2781
1 天津大学 机械工程学院 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072
2 中国空气动力研究与发展中心，四川 绵阳 621000
研究了飞秒激光诱导化学发光测速技术，在氮气中加入少量甲烷，利用飞秒激光诱导其产生化学反应，并生成信号强度强，发光持续时间长的氰基荧光信号，进而实现高信噪比、高精度、宽范围的速度测量。实验发现，改变甲烷的浓度可以改变氰基荧光信号的强度和持续时间，浓度越低荧光信号持续时间越长。在甲烷浓度为500 ppm的实验条件下，可以得到测速下限为0.23 m/s。进一步降低甲烷浓度可以获得更低的测速下限。此外，实验评估了激光能量和延迟时间对测速精度的影响。本工作极大拓展了飞秒激光分子标记测速的应用范围，在航空航天领域具有很大的应用潜力。
飞秒激光 激光诱导荧光 化学发光 分子标记 速度场测量 Femtosecond laser Laser-induced fluorescence Chemiluminescence Molecular tagging velocity Velocity measurement
