La technique d'ombres focalisées permet de capturer et mesurer la distribution de la structure transversale des zones de flux monophasées, jouant un rôle important dans la visualisation du flux et la mesure des paramètres du flux. Afin d'assurer l'efficacité de la mesure du flux du système d'ombres focalisées dans un environnement ultra-rapide, cet article part des paramètres caractéristiques du flux tels que le nombre de Mach d'écoulement entrant, l'angle de l'onde de choc, et déduit la relation entre la profondeur de focalisation rapide et l'angle de déviation du flux d'air, combinant les exigences de mesure du système pour déterminer les plages de sensibilité, de profondeur de focalisation rapide et d'indice de résolution. Sur cette base, en se basant sur le principe d'imagerie de l'ombre focalisée et les caractéristiques du trajet optique, une optimisation des paramètres du système est effectuée pour améliorer les performances du système. Une structure multiple a été configurée pour l'imagerie du réseau source - réseau tranchant et l'imagerie cible du champ de flux à différentes distances, réalisant la conception d'un système d'ombre focalisée à grand ouverture avec un champ de vision de Φ300 mm. Le système d'ombres focalisées assemblé a été testé ; avec une variation de la distance de l'objet de 1 m, la résolution d'imagerie du système pour la zone de test a atteint plus de 23 lp/mm, et la profondeur de focalisation rapide est restée dans les 35 mm. Ce système a été utilisé pour capturer des images de champs d'écoulement dynamiques à grande vitesse, montrant de bons résultats d'affichage. Les résultats des tests montrent que le système optique conçu peut satisfaire les besoins d'observation fine de la densité du flux.

Densité du flux; ombre focalisée; nombre de Mach; profondeur de focalisation rapide; conception optimisée