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一种最劣镜面视宁度的测量方法
黄善杰; 许方宇; 金振宇; 袁沭; 张涛; 柳光乾; 付玉; 李正刚
申请(专利权)人中国科学院云南天文台
专利号ZL201611155639.2
申请号CN201611155639.2
申请日期2016-12-14
公开(公告)号CN106596065A
公开日期2017-04-26
分类号G01M11/02
IPC 分类号G01M11/02
授权国家中国
专利类型发明
专利状态公开
2016-12-14
产权排序1
摘要本发明涉及一种最劣镜面视宁度的测量方法,包括:步骤(1)、测量一年周期内望远镜运行期间的镜面、镜体附属结构和空气的温度数据,获取镜面与空气温差绝对值最大时的镜面温度分布、镜体附属结构表面温度和空气温度;测量一年周期内望远镜运行期间的风速和风向数据,获取风速最小值及对应的风向;步骤(2)、测量望远镜所处站址的大气压强参数,测量镜体及镜体附属结构的尺寸参数;步骤(3)、计算镜体周围空气温度场:步骤(4)、计算最劣镜面视宁度;本发明利用Fluent计算结果的节点温度值,直接获取镜面视宁度,大幅度降低了镜面视宁度的计算难度。
主权项1.一种最劣镜面视宁度的测量方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤(1)、测量一年周期内望远镜运行期间的镜面、镜体附属结构和空气的温度数据, 获取镜面与空气温差绝对值最大时的镜面温度分布、镜体附属结构表面温度和空气温度; 测量一年周期内望远镜运行期间的风速和风向数据,获取风速最小值及对应的风向;步骤(2)、测量望远镜所处站址的大气压强参数,测量镜体及镜体附属结构的尺寸参数;步骤(3)、计算镜体周围空气温度场:根据镜体和附属结构的材质和尺寸参数,借助Fluent软件建立镜体、周边附属结构和 周围空气模型,根据步骤(1)和(2)的测量数据,计算镜体周围空气的温度场;步骤(4)、计算最劣镜面视宁度:以镜面中心为初始高度,沿镜面法线方向,划分n 0个分层面S i,其中,i=1,2,3….n 0,对 镜面前方的空气进行分层,每层空气厚度为Δ Z;分层面S i中的节点总数设为n 1,依次读取每 一个分层面S i中的每一个节点N ij,其中,j=1,2,3…n 1,分别以节点N ij为圆心,分别以R± Δ r为内、外半径做圆,环带内的节点总数设为n 2,分别称为N k,其中,k=1,2,3…n 2,依次读 取节点N ij和N k的温度值,并赋值给T ij和T k;利用公式,r m = 0.185 * λ 1.2 * ( Σ i = 1 n 0 ( 79.2 * 10 - 6 * ( P 100 ) * 1 ( Σ j = 1 n 1 T i j n 1 ) 2 ) 2 * Σ j = 1 n 1 Σ k = 1 n 2 ( T i j - T k ) 2 n 2 R 2 / 3 * Δ z ) - 0.6 , 计算镜面最劣视宁度r m,其中R小于镜面的半径,Δ r小于R的二分之一;λ为望远镜工作 波段的中间值,单位为米;P为望远镜站址的大气压强,单位为帕。2.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中,镜面温度分布测量是 将测温装置的温度探头置入方体导热硅胶内,靠近导热硅胶下表面,方体导热硅胶下表面 粘附在镜面上,一套测温装置与一个方体导热硅胶构成一个测温单元。3.根据权利要求2所述的测量方法,其特征在于:沿镜面径向布置33个测温单元,同时 获取33个温度值。4.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述空气温度为望远 镜站址附近的气温,所述镜体附属结构为用于镜体定位的支撑机械结构。5.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于:所述步骤(3)中,计算镜体周围空气的 温度场包括:设置测量的风速最小值作为速度入口的边界参数、设置温差最大值时的镜面、 镜体附属结构表面的实测温度和空气温度作为相对应模型的温度边界参数、设置空气温度 作为Fluent计算的初始温度、设置实测气温数据对应的空气密度为计算时的操作密度、设 置测量的大气压强作为计算时的操作压强、选择符合镜体周边实际环境的Fluent计算模式,进行流固耦合计算。
语种中文
专利代理人陈左
代理机构昆明正原专利商标代理有限公司
文献类型专利
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/12050
专题抚仙湖太阳观测站
作者单位中国科学院云南天文台,云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
黄善杰,许方宇,金振宇,等. 一种最劣镜面视宁度的测量方法. ZL201611155639.2[P]. 2016-12-14.
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