水滴撞击特性的动态图像测量方法

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1、2013年2月第39卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2013V01．39No．2水滴撞击特性的动态图像测量方法刘丹阳韩雅慧王超杨春信(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：用石膏脱模的方法制作圆柱实验件．实验采集圆柱试件表面不同位置染色过程的动态视频数据；依据圆柱驻点处色度值时序信号的增长曲线，将实验划分为欠饱和区、平衡区和过饱和区3个阶段；将平衡区RGB色度空间的色度值C与水滴撞击特性的局部水收集系

2、数建立关联．结果表明：平衡区的比色分布符合局部水收集系数相对驻点处卢邝。分布；不同位置C值增长曲线具有相似性，缩比时间尺度1／t。分布符合数值仿真欧拉法届佃。分布的定义；实验结果与数值仿真结果对比误差率小于10％。关键词：防冰；水滴撞击特性；图像处理；动态测量中图分类号：V211．71文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)02．0254—05DynamicimageprocessingmethodofdropletsimpingementCharaCteriStiCSmeasurementLiuDanyangHanYahui

3、WangChaorangChunxin(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Testcylindersweremadeupbygypsum．Dyingprocessvideosatdifferentlocationsontestcyl-inderswerecollected．Acompletetestwasdividedintothreeages：s

4、ub—dyed．balancedandover—dyedaccord—ingtothecolorincreaseonstagnationpoint．TherelationshipbetweenRGBcolourityandthelocalwaterdrop—letcollectingparameterwasbuild．Resultsshowthatthenormalizedcolordistributionagreeswellwiththeop—positionbetweenlocalwaterdropletcollectingparame

5、terandstagnationpointwatercollectingparameter．Colorincreasecharacteristicamongdifferentlocationsoncylinderaresimilarity．Therateoftimereductionatdiffe卜entlocationcanbededucedtothedefinitionof8／8minEuler—simulationmethod，errorbetweentestandsimu—lationresultwaslessthan10％．Key

6、words：anti—icing；waterdropletimpingementcharacter；imageprocessing；dynamicmeasurement20世纪50年代至今的水滴撞击特性实验方法主要是染色法，实验在NASALewis研究中心冰风洞中进行，NASA的染色实验方法是在防冰表面覆盖一层吸水纸，染色溶液通过喷雾系统雾化成水滴喷在防冰试件表面，再将吸水纸从试件表面剥落后提取实验数据．水滴撞击实验数据的提取方法先后经历了比色计法’1。。、激光反射光谱法。4。。和CCD反射计法∞。1．这些方法都是通过获得吸水纸中染料的量得

7、到比色结果，再通过实验标定获取水滴撞击特性参数．国内对水滴撞击的研究主要集中在数值仿真方法呻41．本文实验采用染色法，采集试件表面不同角度的染色过程动态视频，通过对动态图像的处理获取水滴撞击特性参数．本文以圆柱为例，讲述实验系统与参数标定方法；实验色度获取、图像处理和卢印。获取方法；实验验证及结论．1实验测量系统与参数标定图1给出了实验测量系统的原理图，包括喷雾系统和视频采集系统．收稿日期：201l-12-23；网络出版时间：2012-11—2611：40网络出版地址：www．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．2

8、0121】26．1140．039．html作者简介：刘丹阳(1986-)，女，内蒙古通辽人，博士生，danyan9669@163．com．第2期刘丹阳等：水滴撞击特性的动态图像测