基于广义的惠更斯-菲涅耳原理得到的部分相干电磁涡旋光束经光阑透镜聚焦后的传输方程,研究了聚焦场几何焦平面附近的光强分布和相干度分布。
结果表明,部分相干电磁涡旋光束的拓扑荷数、截断参数、归一化相干长度均会影响聚焦场的涡旋暗区域的大小和相干度分布,可以通过选择合适的参数值获得所需的涡旋暗区:涡旋暗区域的大小随着拓扑荷数和归一化相干长度的增大而增大,其涡旋亮环的最大强度的位置随着归一化相干长度和截断参数的减小而向光阑处移动。
此外,聚焦场的有效相干长度随着归一化相干长度和拓扑荷数的增加而减小;并且随着传输距离的增大,有效相干长度越大。
2025/7/2 0:24:16 1.26MB 物理光学 部分相干 涡旋 聚焦
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标题中的"NACA2412"指的是一个特定的机翼剖面形状,它属于NACA(美国国家航空咨询委员会)四数字系列。
这个系列的剖面设计是根据四个数字来定义的,其中前两个数字表示机翼厚度的最大百分比在离前缘一定距离处达到,后两个数字表示该最大厚度位置到前缘的距离占整个弦长的百分比。
NACA2412意味着在20%弦长的位置,机翼厚度达到最大,为4%的弦长。
描述中提到的"弦上的涡流分离"是指在飞行中,气流在经过机翼表面时,由于机翼的形状和攻角,会在某些点上产生涡旋分离。
这通常发生在升力降低、阻力增加的不利情况下,例如在大攻角或高速流动时。
涡流分离会导致效率下降,因为它增加了空气流动的不稳定性,并且可能导致噪声和振动。
"Abbott&VonDoenhoff"和"Kuethe&Chow"是两位著名的航空工程师,他们对翼型性能进行了广泛的研究并发表了相关文献。
他们的数据被用作计算和验证机翼表面压力分布的标准参考。
比较这些数据有助于确保计算的准确性和可靠性。
在MATLAB环境下,"hw2.m.zip"可能包含一个名为"hw2.m"的MATLAB脚本文件,用于实现对NACA2412翼型的流体力学分析。
MATLAB是一个强大的数值计算工具,可以用于解决复杂的数学问题,包括求解流体动力学方程,如纳维-斯托克斯方程,以预测翼型表面的压力分布。
这个脚本可能包含了以下步骤:1.定义NACA2412翼型的几何参数。
2.使用数值方法(如有限差分或边界元方法)构建翼型的流场模型。
3.应用适当的边界条件,如无滑移条件(机翼表面的气流速度等于零)和远场条件。
4.解决流体力学方程,计算流场的速度和压力分布。
5.对比计算结果与Abbott&VonDoenhoff和Kuethe&Chow的数据,评估模型的准确性。
通过MATLAB编程,用户不仅可以可视化翼型的压力分布,还可以分析涡旋分离的影响,优化设计,提高飞机性能。
这样的工作对于理解和改进飞行器的气动特性至关重要。
2025/5/17 12:24:04 3KB matlab
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涡旋盘法是一种在航空航天工程中用于计算空气动力学特性,特别是翼型或机翼表面流场的方法。
NACA2412是一个经典的翼型,广泛应用于教学和研究。
这个翼型是由美国国家航空咨询委员会(NACA)设计的,其命名规则中的“2412”表示了翼型的厚度分布特性:2%的最大厚度位置位于弦长的12%处。
NACA系列翼型因其简单而实用的设计,被众多飞行器采用。
在这个项目中,我们看到与MATLAB相关的开发工作,这表明作者可能使用MATLAB编程语言来实现涡旋盘法对NACA2412翼型的流体力学计算。
MATLAB是一款强大的数值计算和数据可视化软件,尤其适合进行复杂的数学运算和算法开发。
在航空航天领域,MATLAB常用于仿真、优化和数据分析。
"Panel_Coordinates.m.zip"是压缩包内的文件,根据名字推测,它可能包含了一个名为"Panel_Coordinates"的MATLAB脚本或函数。
在流体动力学中,面板方法是一种常用的技术,通过将翼型表面划分为多个小的二维平面元素(面板),然后对每个面板应用边界层理论来近似翼型周围的流动情况。
"Coordinates"部分暗示这个脚本可能负责定义这些面板的几何坐标,这是计算流场前的重要步骤。
在MATLAB中实现涡旋盘法,通常包括以下步骤:1.**翼型坐标定义**:读取或生成NACA2412翼型的参数化坐标,这通常涉及解决NACA翼型的四个参数方程。
2.**面板划分**:将翼型表面划分为多个面板,每个面板具有自己的几何属性,如面积、中心位置等。
3.**涡旋强度分配**:为每个面板分配涡旋强度,这可能涉及到边界条件的设定,如无滑移边界条件(在翼型表面上)和自由流边界条件(在远处)。
4.**积分求解**:利用格林定理,通过对邻接面板间的积分,计算出各面板上的诱导速度和压力。
5.**迭代优化**:为了得到更精确的结果,可能需要进行迭代过程,不断调整面板上的涡旋强度,直到满足特定的收敛准则。
6.**结果可视化**:使用MATLAB的绘图工具展示流场信息,如速度矢量图、压力系数分布等。
通过这个MATLAB开发项目,用户可以深入理解涡旋盘法的基本原理,并实际操作实现对NACA2412翼型的流体力学分析。
这种方法不仅适用于学术研究,也有助于工程师在设计飞行器时评估其气动性能。
对于学习者来说,这是一个很好的实践案例,能够将理论知识与实际编程相结合,提升解决实际问题的能力。
2025/5/17 12:23:28 2KB matlab
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近年来,涡旋光束由于在囚禁和操控原子及其他微粒中的应用而引起了不少关注和研究。
涡旋光束在光束的传播方向上有一个位相项e(ilθ),而且它拥有一个光束轨道角动量,该matlab程序实现了从一个高斯基模变换到涡旋光束的基本功能。
2024/7/5 12:25:43 596B 光学涡旋
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matlab仿真轨道角动量,模态值从0到+3,画出平面波和涡旋波的示意图
2024/5/22 21:01:03 3KB matlab 电磁波 轨道角动量 仿真
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基于非Kolmogorov谱模型和广义惠更斯-菲涅耳原理,以双曲余弦高斯(ChG)涡旋光束为例,对部分相干ChG涡旋光束在非Kolmogorov大气湍流传输中拓扑电荷的守恒距离做了详细的研究。
研究表明,广义结构常量C~2n越大,广义指数参量α越小,湍流内尺度l0越小,空间相关长度σ0越小,束腰宽度w0越大,则拓扑电荷守恒距离越小,而湍流外尺度L0和双曲余弦部分参数Ω0对拓扑电荷守恒距离无影响。
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不同模态OAM的相位图,电场场强图,及用箭头表示相位变化
2024/3/2 11:15:09 2.87MB OAM相位
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将氦氖激光器输出的激光经过望远镜系统进行扩束,并在望远镜系统的共焦点附近加入一块转动的毛玻璃,通过改变毛玻璃位置获得不同相干度的部分相干光束,再入射到螺旋相位板最终获得部分相干涡旋光束,通过更换不同的螺旋相位板获得不同拓扑荷数的涡旋光束。
研究表明涡旋光束的光强分布将随着光束相干特性的变化而变化。
随着入射光束相干度的降低,涡旋光束的中心光强将不再为零,而是慢慢增加,光斑的图像对比度逐渐降低。
涡旋光束的空心大小与光束的拓扑荷数有密切关系。
根据实验条件模拟的理论结果和实验结果基本一致。
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通过聚焦多值纯相光栅调制的涡旋光束创建三维形状可控焦点阵列
2024/1/6 17:16:06 55KB 研究论文
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利用理论推导的方法,该matlab程序得出涡旋光束经相位全息光栅接收后一阶衍射光束的解析表达式,并且仿真分析分别得出在发生正常对准、横向偏移、角向倾斜及横向偏移和角向倾斜两者同时出现时衍射光束的质心偏移特性和中心强度变化特性。
2020/3/7 18:25:44 1KB 拓扑荷
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在日常工作中,钉钉打卡成了我生活中不可或缺的一部分。然而,有时候这个看似简单的任务却给我带来了不少烦恼。 每天早晚,我总是得牢记打开钉钉应用,点击"工作台",再找到"考勤打卡"进行签到。有时候因为工作忙碌,会忘记打卡,导致考勤异常,影响当月的工作评价。而且,由于我使用的是苹果手机,有时候系统更新后,钉钉的某些功能会出现异常,使得打卡变得更加麻烦。 另外,我的家人使用的是安卓手机,他们也经常抱怨钉钉打卡的繁琐。尤其是对于那些不太熟悉手机操作的长辈来说,每次打卡都是一次挑战。他们总是担心自己会操作失误,导致打卡失败。 为了解决这些烦恼,我开始思考是否可以通过编写一个全自动化脚本来实现钉钉打卡。经过一段时间的摸索和学习,我终于成功编写出了一个适用于苹果和安卓系统的钉钉打卡脚本。
2024-04-09 15:03 15KB 钉钉 钉钉打卡