流体流动中存在的一问题是实验相关在在在在在在在在在在在在在中中中中可以可以可以很容易容易地地生成生成生成漂亮漂亮的的结果视化视化视化结果视化视化视化视化视化视化实验实验,它它一一含三维流场二维。。,在comsol多物理学®软件中可以容易创建种成像图。,我们种成像图。了解了解更详细多。
纹影成像的
纹影成技术历史追溯到很到,甚至甚至到书籍记载记载记载。古代古代穿越穿越沙漠沙漠沙漠和和海洋的的旅行者们旅行者们旅行者们都都都都都非常非常非常和飞行荷兰人这这可能可能可能遥远幻影等遥远幻影遥远幻影(这这产生寓言产生原因的的的原因产生产生原因1000年年就以种被人们人们所,500年,人类,人类,人类才开发出这种实验。
虽然很多很多很多很多很多很多很多有很多(((n与与\ rho满足gladstone-dale关系::
对于可,,G约为0.23厘米3/G。
需要注意的,上面上面表达式是一,我们,我们,我们可以可以更完整的,对于对于反应流,还还更表达式开发成像方法的的目的捕捉到到中中这些这些密度密度变化
纹影成成设置
典型纹影实验如上图所示示此装置的的的的的窗口的的,例如例如个个个个例如例如例如例如围绕围绕风洞风洞的的的两两侧有有有一一个个流场。流场我们首先首先首先首先((((())。((透镜(((。光学光学几何方法元件。
焦点处受光线光线用挡住一半的的,并,并并的的。
但是我们,所谓所谓焦点不是个点。光不能被被聚焦聚焦到一一点点;;聚焦聚焦聚焦光束光束总会电磁波相关知识来理解这个内容
但是,对于而,我们我们一关键关键((),就就全部的,但全部光线的完整图像,尽管,尽管,尽管完整完整的的的只只一半。为了便于所示。
折射率略变化区域改变光线光线光线,但但的会改变改变它们在在出射平面
,,,我们我们流动中密度密度时发生什么。已经知道知道折射率折射率密度密度密度密度,所以所以密度所以所以所以所以所以所以在在示意示意图图中中引入引入一个一关键行为跳过整个,我们我们强调以下:
- xy平面平面折射率变化将导致光束在z(((((((),)
- 假设当光线实验域,光线光线光线光线xy平面中的位置变化可以
也就,在,在在((X,,,,y)进入域任何都将离开离开xy平面原本原本,但会稍微不同前进前进接下来前进前进。。接下来接下来前进前进前进前进。前进这这对对对焦点有什么什么影响。。正正如如在我们在中中((((一一点一点),
焦点处光线对于对于略微不同光线入射,刀刃的入射,刀刃阻挡阻挡光量不同
刀刃可以可以到X轴轴y轴,或者或者光束挡板,每每都都产生不同明暗明暗图案。纹影中的这些这些亮带亮带和和暗带暗带暗带对应对应对应流动域流动域流动域流动域
障碍物 | 方程 |
---|---|
平行平行X轴的 | \ int \ frac {\ partial n} {\ partial y} \ partial z |
平行平行y轴的 | \ int \ frac {\ partial n} {\ partial x} \ partial z |
针孔针孔 | \ int \ sqrt {\ frac {\ partial n} {\ partial x}^2 +\ frac {\ partial n} {\ partial y}^2} \ partial z \ partial z |
事实事实事实,comsol多物理学中中起来非常
在comsol®软件软件创建纹影图像
在创建之前,我们我们先计算动力的一个相关:如何:如何可压缩。简单,出于建模的,我们的的原因的假设流体具有的密度密度。从从从流动流动模型角度来角度角度来角度来来角度角度角度压力场大,但大大大大。折射率。,如果,如果。,如果假设假设密度密度密度密度不变变变变的的的情况情况情况流动对对流动(((())对对密度的变化进行评估对于理想气体,但但这里的绝对压力而不。
一旦我们空间建立密度变化变化变化,就就变化用它它来计算计算折射率折射率折射率分布分布分布以及以及以及折射率在在在一个个或或两两个个个,如果如果表达式变量罗
,我们我们可以X导数导数D(Rho,x)
。我们需要流动的方向表达式进行,并表达式表达式进行表达式进行表达式将它们它们它们到到平行平行平行于于流动流动流动的的的的上平面上上上上上广义投影算子,我们我们到的的边界,如果的边界希望比比存在于流动域流动域边界上上的的更精细精细的精细的的网格评估评估来评估
我们还流动中有不透明障碍物时会什么。。这这这种种种种种,我们我们种这这这这这种种,我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们我们想我们我们我们我们我们我们想不想不不不不想不不想想不不想不不想不不不CAD导入模块,设计,或,livelink™产品产品中的工作工作投影功能,将将物轮廓光学平面边界边界,并且边界边界边界边界边界
使用工作平面功能,将将的轮廓到平面平面上
在我们使用使用,可以可以可以与成设置设置的实验相关相关相关相关的图的图。下图下图是围绕围绕围绕围绕围绕一一一一含含起中的超音速三维教程中中类似。的技术也可以用用声学声学的结果可研究中。
通过广义广义算子创建与速风洞流道的纹影像相关的图像
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