航空发动机尾喷流场是一种典型的高速流场。流场内温度场分布蕴含着大量可以表征发动机运行状态的信息,如燃烧室燃料燃烧程度,发动机气路老化程度等。通过对发动机尾喷流场的温度场进行三维重构,可以对发动机的工作状态实现监测,降低拆卸检查成本,提高运维效率。为实现高温高速流场空间温度场的精确测量,具备流场三维可视化、设备简单、非接触测量等优点的纹影法逐渐成为流场测量领域研究的热点。纹影法的主要原理是利用光线在非均匀折射率空间会发生弯曲传播现象,通过检测光线偏折角的方法逆构建空间温度场。纹影测温技术相对于现在使用的半导体激光吸收光谱测温法,具有更大的测量空间,更高的动态响应范围的优势。然而,传统纹影法受限于光线偏折角较小,高精度检测偏折角较为困难的局限性,温度场的重构精度受到很大的影响。针对此问题,本文提出利用激光干涉模型,将折射率分布对激光的偏折信息等效成干涉影响下光线光程差的改变,利用条纹偏移的光程差放大了光线偏折角的测量效果,提高纹影法的测量精度。本文研究内容如下:1.详细介绍了非均匀折射率介质中光线的传播模型,以及通过折射率分布构建空间温度场的原理。通过比较影响折射率分布的因素,确立了折射率测温方法的可行性。同时介绍了偏移量的匹配算法,即偏折角的获取方式。在此基础上讨论了不同温度梯度分布下光线偏折量的数值大小,为后续研究提供可靠的比对数据。2.针对背景纹影法光线偏折量提取精度低的问题,本文将干涉条纹引入纹影测量。利用高灵敏度的条纹偏移量取代传统的背景散斑偏移量测量,结合Abel变换与逆变换的原理,实现了轴对称温度场的重构,并仿真了不同温度分布的轴对称温度场重构精度。通过干涉条纹在不同情况下的仿真偏移结果,得到了干涉条纹的偏移模型对纹影温度场重构的影响因素。3.对于非轴对称高速流场温度梯度分布,本文采用多角度层析投影重建方法。根据条纹干涉原理,将Radon重建算法从平行光线的投影模型拓展为扇束重建模型,实现了多角度下非轴对称温度场的重构。并通过仿真两种不同的非轴对称温度梯度分布,验证了扇束重建i Radon算法的可行性,通过对不同角度下抖动误差的分析,对多角度非轴对称重构进行了仿真验证。4.对本文提出的条纹纹影法进行了实验验证,并选取传统的背景纹影法进行对比实验。实验选择酒精灯模拟轴对称的温度场,本生灯模拟高速流场下的非轴对称温度场,利用多角度纹影图像实现对温度场的重建。对比过程采用固定在精密平移台上的高精度热电偶长时间采样平均值为理论真值,验证了干涉条纹纹影法的测量精度。