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非均匀转动条件下泰勒库特流的实验研究

非均匀转动条件下泰勒库特流的实验研究

作者：杨凯迪桂林电子科技大学

学位级别：硕士

泰勒库特流模型是进行实验的理想模型,它具有简单的几何结构和丰富多样的流态变化,对泰勒库特流的研究持续百年、经久不衰,其研究不仅拥有很大的理论价值而且还具有极大的应用空间,如液浮式转子微陀仪、生物反应器和抗凝剂反应器的优化... 详细信息

泰勒库特流模型是进行实验的理想模型,它具有简单的几何结构和丰富多样的流态变化,对泰勒库特流的研究持续百年、经久不衰,其研究不仅拥有很大的理论价值而且还具有极大的应用空间,如液浮式转子微陀仪、生物反应器和抗凝剂反应器的优化等。目前对于泰勒库特流的研究大多都集中于均匀转动条件下,针对非均匀转动情况的研究较为缺乏。本文为深入研究非均匀转动条件下泰勒库特流的特征变化,设计了一套适用于非均匀转动条件的实验装置,并对其展开实验研究。具体结果如下:通过流动显示实验对旋转过程中涡的生成和涡的消亡进行观察,对各个阶段涡形态的变化进行记录。在涡生成方面,发现当环隙内个别涡体积较大时,在其与内圆筒靠近的壁面处会生成新的涡,经过一段时间后,新生成的涡会使环隙内涡的体积趋近相同。通过PIV技术对非均匀转动条件下涡的形态变化进行观测,发现在加速过程中,环隙内每个涡靠近内圆筒壁面处都会生成一个小凹陷,凹陷随着涡心旋转并逐渐增大,在涡的一边处产生一个半心形缺口,缺口持续时间很短,随后缺口的尾尖就会与缺口的头部结合,恢复成一个完整的涡。在尾尖与涡缺口头部结合的过程中会将原来处于涡心位置的液体与涡心外部的液体重新融合;减速过程中,在正涡上方与负涡下方交界处靠近内圆筒壁面的区域以尖端形式诞生新的涡,此处存在方向向外的最大径向速度,同时尖端诞生的位置也决定了每一对涡才会有一个尖端出现。新诞生的涡并不会成型,而是随着环隙内的波动与正涡或者负涡融合,直至各涡恢复到相对静止的状态。在加速过程中涡形态变化较小,为层流涡;在减速时涡形态变化较大,呈波浪涡。关于非均匀转动条件下环隙内速度的变化情况则是在加速过程中,内圆筒旋转速度加快会使环隙内整体的径向速度增大,但未观测到明显的变化规律;在减速过程中,环隙内的速度呈现整体减少,波动下降的一个状态,即整体上呈减小趋势但在某个时刻反而会增大,表现出波状涡的典型特征。且正涡在径向速度上减少的更快,负涡在径向速度上减少的很慢。

关键词：泰勒库特流非均匀转动 PIV 非接触式测量

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一种非均匀转动目标的ISAR自聚焦算法

信号处理 2007年第6期23卷 844-848页

作者：韩兴斌胡卫东郁文贤杜小勇国防科技大学 ATR 重点实验室长沙410073

在ISAR成像中,目标的非均匀转动会引入与散射点位置有关相位误差,无法用统一的相位误差函数表示,因此通常的自聚焦方法难以消除。针对加速转动目标,本文提出了一种基于离散调频傅立叶变换(discrete chirp-Fourier trans- form)的自聚焦... 详细信息

在ISAR成像中,目标的非均匀转动会引入与散射点位置有关相位误差,无法用统一的相位误差函数表示,因此通常的自聚焦方法难以消除。针对加速转动目标,本文提出了一种基于离散调频傅立叶变换(discrete chirp-Fourier trans- form)的自聚焦算法。在预先选定的距离单元上,利用离散调频傅立叶变换提取最大功率散射点对应的调频信号,并以之为参考信号消除目标平动引起的相位误差。然后,利用同样的方法,在多个距离单元上提取最大功率散射点对应的调频信号,根据该散射点信号估计目标非均匀转动的参数,并进行非均匀采样,去除非均匀转动的相位误差。将该算法应用于仿真试验和实测数据的ISAR成像中,都得到了较好的聚焦结果。

关键词： ISAR运动补偿非均匀转动自聚焦离散调频傅立叶变换

基于自适应Chirplet分解的非均匀转动目标ISAR相位聚焦

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电光与控制 2013年第6期20卷 79-84页

作者：蔡洪何强赵春宇中国白城兵器试验中心吉林白城137001 军械工程学院光学与电子工程系石家庄050003

在ISAR成像中,由非均匀转动引起的相位误差与散射点的径向位置有关,传统的相位聚焦方法难以采用统一的相位校正函数来进行补偿。针对此问题,提出一种基于自适应Gaussian包络Chirplet分解(AGCD)快速算法的相位补偿方法。该方法在任意选... 详细信息

在ISAR成像中,由非均匀转动引起的相位误差与散射点的径向位置有关,传统的相位聚焦方法难以采用统一的相位校正函数来进行补偿。针对此问题,提出一种基于自适应Gaussian包络Chirplet分解(AGCD)快速算法的相位补偿方法。该方法在任意选取的距离单元上,利用Gaussian包络Chirplet分解得到两个较强散射点所对应的线性调频信号参数,并结合多特显点处理(PPP)模型,对由平动和非均匀转动造成的相位误差分别进行补偿。该方法计算量小,估计精度高,且没有孤立强散射点的要求。仿真实验结果表明了它的有效性。

关键词：逆合成孔径雷达相位聚焦自适应Gaussian包络Chirplet分解非均匀转动

非均匀转动目标ISAR成像越距离单元走动校正算法

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测试技术学报 2007年第6期21卷 493-499页

作者：于化林朱敏慧中国科学院电子研究所微波成像技术国家级重点实验室

逆合成孔径雷达(ISAR)在对舰船等大尺寸目标成像时,散射点越距离单元走动校正是关键问题之一.现有的算法都是基于目标的均匀旋转模型的,但实际中目标的转动常常是不均匀的.针对这一问题,本文给出了一种基于子回波包络校正的越距离单元... 详细信息

逆合成孔径雷达(ISAR)在对舰船等大尺寸目标成像时,散射点越距离单元走动校正是关键问题之一.现有的算法都是基于目标的均匀旋转模型的,但实际中目标的转动常常是不均匀的.针对这一问题,本文给出了一种基于子回波包络校正的越距离单元走动校正算法,该算法通过对散射点子回波包络平移来校正距离走动,与转动模型无关,在目标非均匀转动情况下能校正散射点越距离单元走动.

关键词： ISAR 越距离单元走动非均匀转动包络平移子孔径

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匀加速转动目标转动参数联合估计

电子与信息学报 2014年第9期36卷 2187-2193页

作者：贺思三赵会宁张永顺空军工程大学防空反导学院西安710051

匀加速转动目标运动参数估计是逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的一类常见问题。该文在给出匀加速转动目标雷达回波信号模型的基础上,推导了利用线性调频信号对匀加速转动目标雷达回波进行拟合时所得参数与目标转动速度参数之间的关系。在... 详细信息

匀加速转动目标运动参数估计是逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的一类常见问题。该文在给出匀加速转动目标雷达回波信号模型的基础上,推导了利用线性调频信号对匀加速转动目标雷达回波进行拟合时所得参数与目标转动速度参数之间的关系。在此基础上,进一步提出一种匀加速转动目标转动参数联合估计方法,实现了转动参数的无偏估计。仿真结果验证了该算法的有效性。

关键词：逆合成孔径雷达非均匀转动参数估计无偏估计

基于Spectral-fit方法的弹载聚束SAR成像方法

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制导与引信 2007年第4期28卷 40-44页

作者：任国磊谢华英赵宏钟国防科技大学ATR重点实验室湖南长沙410073

弹载聚束式SAR成像可以转化为非均匀转动成像,如何消除非均匀转动的影响是关键技术之一。Spectral-fit法的目的是从原始信号的非均匀样本中得到该信号的真实频谱。文章分析了弹载聚束SAR的特点,研究了非均匀转动对成像的影响,将Spectral... 详细信息

弹载聚束式SAR成像可以转化为非均匀转动成像,如何消除非均匀转动的影响是关键技术之一。Spectral-fit法的目的是从原始信号的非均匀样本中得到该信号的真实频谱。文章分析了弹载聚束SAR的特点,研究了非均匀转动对成像的影响,将Spectral-fit法应用到方位向处理中,实现了非均匀转动的补偿和方位向分辨的有机结合。最后仿真结果验证了算法的有效性。

关键词：合成孔径雷达非均匀转动成像补偿

新型的超高密度垂直磁记录介质——磁性纳米线有序阵列的研究

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新型的超高密度垂直磁记录介质——磁性纳米线有序阵列的研究