Скоростная видеосъемка и цифровая обработка изображений выхлопной струи
…
1
УДК 629.7.03
Скоростная видеосъемка и цифровая обработка
изображений выхлопной струи
модельного газогенератора на твердом топливе
©
Д.А. Ягодников
1
, И.И. Хомяков
1
, А.С. Бурков
1
, А.В. Самородов
1
,
О.А. Артюхова
1
, Л.С. Яновский
2
, Е.В. Суриков
2
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
2
Центральный институт авиационного моторостроения
им. П.И. Баранова, Москва, 111116, Россия
Рассмотрены вопросы разработки методики скоростной видеосъемки и цифровой
обработки видеоизображений огневых испытаний модельного газогенератора на
твердом топливе. Продемонстрирована возможность использования цифровой
обработки большого потока видеоинформации для диагностики процессов горения
и течения высокотемпературных двухфазных потоков. Разработаны методика
градуировки по яркостной температуре светоизмерительной лампы уровня за-
светки ПЗС-матрицы видеокамеры и программное обеспечение для обработки,
хранения и представления результатов визуализации. Проведены испытания мо-
дельного газогенератора на твердом топливе со скоростной видеосъемкой про-
цесса истечения продуктов сгорания из двухсоплового блока. Представлены при-
меры обработки полутоновых изображений температурных полей, газодинамиче-
ская картина течения, иллюстрирующие полный цикл применения бесконтактного
оптического метода диагностики от проведения испытания до получения количе-
ственных характеристик исследуемых температурных полей.
Ключевые слова:
скоростная видеосъемка, твердое топливо, продукты сгорания,
цифровая обработка изображений.
При создании газогенераторов на твердом топливе (например,
для твердотопливных и ракетно-прямоточных двигателей) необходи-
мо располагать информацией о поле течения рабочего тела как во
внутрикамерном пространстве, так и за срезом сопла или выходного
устройства. Современная цифровая видеотехника позволяет решить
эту задачу с большей информативностью и меньшими временными
затратами, чем применявшаяся в XX в. киноаппаратура. Помимо га-
зодинамической картины течения большой практический интерес
представляют температурные профили и температурные поля исте-
кающей струи продуктов сгорания.
Цель исследования — разработка методики скоростной цифровой
видеосъемки и цифровая обработка видеоизображений испытаний
модельного газогенератора на твердом топливе.
Экспериментальные исследования проведены на модельной уста-
новке, состоящей из камеры сгорания газогенератора (объект испы-
