黄钰堃,马启涵,张国锋

• 1:北京航空航天大学航空科学与工程学院
• 2:北京航空航天大学物理科学与核能工程学院

摘要(Abstract)：

纹影法可将气体的密度变化可视化,故常用于对透明气体介质的观察,但也存在大口径纹影设备价格昂贵的弊端。本文提出了一种低成本的大口径纹影仪搭建方法,使用透射成像光路,用菲涅尔透镜代替传统纹影仪中的玻璃凸透镜进行装置的搭建。文章通过实验验证了该方案的可行性,计算了实验中纹影系统的灵敏度,并针对菲涅尔透镜的成像问题提出了相应解决方案。改进后的系统具有口径大、搭建简单、价格低廉的优势,可用于中小型实验室对于变密度气体的观察。

关键词(KeyWords)： 纹影法;流动显示;菲涅尔透镜;灵敏度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 黄钰堃,马启涵,张国锋

参考文献(References)：

• [1]冯天植,刘成民,赵润祥,等.纹影技术述评[J].弹道学报,1994(2):89-90.FENG T Z,LIU C M,ZHAO R X,et al.Schlieren methods:A review of techniques[J].Journal of ballistics,1994(2):89-90.(in Chinese)
• [2]畅里华,谭显祥,汪伟,等.纹影摄影技术及其应用[C]//全国爆炸力学实验技术学术会仪,2006.
• [3]余晶莹,李卓.菲涅尔透镜及其应用领域的专利分析[J].中国发明与专利,2013(12):60-61.YU J Y,LI Z.Patent analysis of Fresnel lens and its application fields[J].China Invention&Patent,2013(12):60-61.(in Chinese)
• [4]MAZUMDAR A.Principles and techniques of schlieren imaging[M].Department of Computer Science Columbia University,2013.
• [5]范宝春,叶经方.瞬态流场参数测量[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005:125-133.
• [6]NICOLAS D.An overview on Schlieren optics and its applications[M].Swiss Federal Institute of Technology Zurich,2012.
• [7]李桂春.气动光学[M].北京:国防工业出版社,2006:364.
• [8]GOPAL V,KLOSOWIAK J L,JAEGER R,et al.Visualizing the invisible:The construction of three low-cost schlieren imaging systems for the undergraduate laboratory.[J].European Journal of Physics,2008,29(3):607.
• [9]谢维信,秦桉.人的视觉对灰度级别的分辨能力及视觉内部噪声的研究[J].航天医学与医学工程,1991(01):51-55.XIE W X,QIN A.The grey level resolution and intrinsic noise of human vision[J].Aerospace Medicine and Medical Engineering,1991(01):51-55.(in Chinese)