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<metades>Images thermique d'écoulement d'air sur une aile d'avion</metadesc>
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Expérience de visualisation en thermographie infrarouge d'un écoulement air autour d'un aileron d'avion
(traduit de l'anglais)
RÉSUMÉ
La thermographie infrarouge a été utilisée pour obtenir des données sur l'état de la couche limite d'une aile à écoulement naturel laminaire en vol supersonique. En plus de la laminaire à turbulence limite de transition, la caméra infrarouge est capable de détecter des ondes de choc et de présenter un temps vue dépendante du champ d'écoulement. Un code de transfert de chaleur en fonction du temps a été développé pour prédire les distributions de température sur le sujet de test et traitement de surface nécessaire. Une caméra infrarouge a été adaptée pour une utilisation dans l'air dans la présente demande. Technologie infrarouge facilement disponible a la capacité de fournir une visualisation détaillée de divers phénomènes d'écoulement dans subsonique à des régimes de vol hypersonique.
INTRODUCTION
L'utilisation de l'infrarouge (IR) à la thermographie visualiser certains phénomènes d'écoulement est pas la technologie new.Infrared a été employé dans des souffleries [1] et dans vol à subsonique à conditions hypersoniques à la fois locale (qui est, lorsque l'appareil photo et la surface sont soumis à un avion) [2,3,4] et installations de caméras à distance [5,6,7]. Cependant, avec des équipements state-of-the-art et des méthodes de pointe, plus de succès et une meilleure résolution des détails des divers phénomènes d'écoulement est devenu possible. La thermographie infrarouge a de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes. Il est de nature globale et non-intrusive. En général, il ne nécessite pas l'application de substances écologiquement défavorables. En outre, il peut être utilisé et lors d'un vol sur une plage de conditions, au lieu d'être limité à des points de test isolés. Le principe de base derrière la thermographie infrarouge est la mesure des émissions de surface dans la bande de rayonnement infrarouge, qui sont directement liés à la température de surface. Surface contrainte de cisaillement et, de ce fait, le transfert de chaleur par convection avec la Freestream varie avec l'état de la couche limite. Cette différence dans les résultats de transfert de chaleur par convection dans un gradient de température sur la surface où la modification des limites de l'état de la couche, par exemple à la transition. Avec des équipements state-of-the-art cette différence de température peut être mesurée avec une précision de près de 0,1 ° C sur une petite surface. Ces caractéristiques font de thermographie infrarouge un outil très puissant pour visualiser certains phénomènes d'écoulement. En plus de transition, tous les phénomènes d'écoulement qui créent des changements de température mesurables peuvent être visualisées. Ceux-ci comprennent des ondes de choc et peut-être couler séparation.
Cet article présente les résultats d'une enquête de vol récent d'un naturel supersonique aérodynamique de l'écoulement laminaire en utilisant la thermographie infrarouge. L'utilisation de noms de marques ou de noms de fabricants dans le présent document ne constitue pas une reconnaissance officielle de ces produits ou de fabricants, expresse ou implicite, par le National Aeronautics and Space Administration.
Méthodologie et approche
Comme pour toute application de visualisation d'imagerie, l'étude de l'écoulement supersonique laminaire naturel surface portante peut être divisée en deux composantes principales: le système de formation d'image et l'objet de test. Dans cette enquête, le système d'imagerie et objet de test ont été montés sur le même avion (local).
2.1 Le système d'imagerie infrarouge
Un système de caméra infrarouge numérique a été conçu et monté sur le rail de l'armement de tribord d'un aéronef F-15B. Le système de caméra IR est représenté sur la Fig. 1. L'appareil photo est un Raytheon Radiance HS Caméra infrarouge numérique. Pour cette première phase de l'enquête, les images étaient stockée sous forme de vidéo analogique sur Hi-8 vidéo.
Tout l'article sur: Visualization of In-Flight Flow Phenomena Using Infrared Thermography