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Oblique shock train motion based on schlieren image processing

Chinese Journal of Aeronautics 2023年第3期36卷 30-41页

作者： Longsheng XUE Chuan CHENG Chengpeng WANG Lantian ZHANG Kang LI Keming CHENG College of Aerospace Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Key Laboratory of Unsteady Aerodynamics and Flow Control Ministry of Industry and Information TechnologyNanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Beijing Institute of Tracking and Telecommunication Technology Beijing 100094China Aerospace System Engineering Shanghai Shanghai 201109China

In this paper,shock train motion in a Mach number 2.7 duct is studied experimentally,and large numbers of schlieren images are obtained by a high-speed camera.An image processing method based on Maximum Correlation Detection(MCD)is proposed to detect shock train motion from the schlieren images,based on which the key structures,e.g.,separation positions and separation shock angles on the top and bottom walls,can be analysed in detail.The oscillations of the shock train are generated by rhombus and ellipse shafts at various excitation frequencies.According to the analysis of MCD results,the distributions of the frequency components of shock train oscillation generated by the two shafts are distinctly different,in which the motion generated by the ellipse shaft is much smoother;shock train motion is mainly characterized by the oscillation of separation position while the separation shock strength is not so sensitive to downstream disturbance;there is a hysteresis loop relation between the downstream pressure and separation position.

关键词： Frequency components Hysteresis loop Maximum Correlation Detection(MCD) schlieren image processing Shock train oscillation

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