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用IHEAT软件包对磷光体热成像数据进行还原和分析。详细的气动加热信息对于航天飞行器热防护系统的成功设计至关重要。本文介绍了美国宇航局兰利研究中心(LaRC)的双色相对强度荧光热成像方法和用于荧光图像数据高效数据简化和分析的IHEAT软件包。为定量测定高超声速风洞模型表面温度提供了一种新的加权双色相对强度荧光理论;一维传导理论在确定全球加热映象中的改进应用;以及将风洞数据外推到飞行表面温度。介绍了LaRC的荧光粉制备方法,包括荧光粉模型制作、测试设备和荧光视频采集系统。文中对校准程序、数据简化和数据分析进行了讨论。与磷光体技术相关的总不确定度估计值(置信水平为95%)在兰利31英寸马赫10风洞中约为8%至10%,在20英寸马赫6风洞中约为7%至10%。与使用两英寸半径半球的薄膜测量结果的比较表明,磷光体数据在薄膜测量值的7%以内,并且与通过闩锁计算流体动力学解决方案(CFD)的预测结果更为一致。在垂直起飞/垂直着陆器配置的前体上,磷光体数据和劳拉CFD计算结果也有很好的一致性。此外,还比较了用LAURA、GASP和LATCH CFD程序生成的mach6荧光粉数据和层流和湍流解。最后,将本文提出的外推法应用于X-34构型,磷光体外推法与劳拉飞行表面温度预测结果吻合良好。本文概述的磷光体工艺被认为为气动热力学界提供了一种有价值的能力,可以快速(4至5周)获得热处理系统设计所需的详细加热信息。

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