Разработка лазерных методов измерений кинематических параметров закрученных потоков

• Автор: Белоусов, Павел Петрович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 124 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 РАЗВИТИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОПТИКО-ВОЛОКОННЫХ ЛДА
1.1 Оптико-волоконный лазерный измеритель
2Э вектора скорости (20-ВЛДА) с двухпучковой дифференциальной конфигурацией зондирующего поля
1.2 Влияние параметров акустооптического преобразователя на погрешность формирования зондирующего поля
1.3 Исследование температурных полей в серийном модуляторе МЛ-
1.4 Измерение средних продольного и поперечного углов отклонения световой волны в акустооптическом модуляторе МЛ-
1.5 Оценка погрешности измерения г компоненты вектора скорости 2Е)~ВЛДА
Выводы по Главе
ГЛАВА 2 ПРИМЕНЕНИЕ 2Е)-ВЛДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНОВЫХ СТРУКТУР ВРАЩАЮЩИХСЯ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД
2.1 Регистрация динамической волновой структуры на поверхности вращающейся жидкости с применением
2Э - ВЛДА
2.2 Экспериментальное исследование тангенциальных изгибных волн на поверхности вращающихся дисков
2.3 Исследование волновой структуры на поверхности вращающейся сферической оболочки, заполненной водой
Выводы по Г лаве

ГЛАВА 3 ЛАЗЕРНАЯ ДОПЛЕРОВСКАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПОЛЯ
СКОРОСТИ ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКОВ
ЗЛ Оптический визуализатор поля скорости с когерентной
обратной связью как линейная система
3.2 Визуализация в реальном времени и измерение поля скорости закрученных потоков
3.3 Оценка погрешности измерения поля скорости полевым частотным дискриминатором
Выводы по Г лаве
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Лазерные доплеровские методы измерения кинематических параметров движущихся сред - одно из интенсивно развиваемых современных направлений измерительной техники, предназначенной для применения в научных экспериментах и в промышленных технологиях, связанных с необходимостью невозмущающего контроля исследуемых процессов. Это направление, называемое лазерной доплеровской анемометрией (ЛДА) [1-19, 98-102, 110], характеризуется высоким уровнем разработанных методов и технических решений, реализованных в виде экспериментальных и даже промышленных (в основном зарубежных) измерительных систем универсального назначения, позволяющих измерять вектор локальной скорости и его компоненты в ортогональном координатном базисе. Наиболее распространенными являются схемы, использующие гетеродинное выделение доплеровского сдвига частоты рассеянного света [20-32]. Обработка доплеровского сигнала осуществляется с помощью анализаторов спектра, сигнальных процессоров и счетно импульсных систем [33-37, 106-110].
Развитие лазерной доплеровской анемометрии, осуществляется не только в русле совершенствования классических методов и средств, но и ограничиваются свойствами исследуемых объектов, которые часто затрудняют, а иногда и исключают применение традиционных схемных решений. К числу таких объектов относятся закрученные потоки и, в частности, закрученные потоки конденсированных сред, изучение которых имеет важное научное и практическое значение. Исследование кинематических параметров вращающихся сред необходимо для построения физических моделей эволюции вихревых структур в фундаментальных и прикладных задачах гидродинамики, в океанологии, геофизике. Изучение поверхностных волновых структур, возникающих при вращении, связано с поиском путей повышения прочности (эксплуатация турбин, двигате-лестроение), с решением задач волновой гироскопии, виброметрии и с другими

Таблица 1.2.
Время, сек о Коорд. (х, 2) => число полос на которое сместилась интерф. картина,шт у
(0,3) (5,3) (10,3) (15,3) (20,3) (25,3)
10 1.5 1.1 0.75 0.4 0.5 0.
20 1.8 1.5 1 0.6 0.6 0.
30 2 1.75 1.2 0.75 0.75 0.
40 2 2 1.4 1 0.8 0.
50 2 2.1 1.5 1.1 1 0.
60 2.2 2.25 1.6 1.25 1 0.
70 2.25 2.3 1.75 1.25 1 0.
80 2.25 2.3 1.75 1.25 1.1 0.
90 2.25 2.3 1.75 1.3 1.1
100 2.25 2.3 1.75 1.3 1.1
110 2.3 2.3 1.75 1.3 1.1
120 2.3 2.3 1.75 1.3 1.1
Таблица 1.3.
Время, сек и Коорд. (х, 2) => число полос на которое сместилась интерф. картина,шт у
(0,6) (5,6) (10,6) (15,6) (20,6) (25,6)
10 0.6 0.5 0.3 0.25 0.25 0.
20 0.8 0.8 0.6 0.5 0.3 0.
30 1 0.9 0.75 0.6 0.6 0.
40 1.1 1 0.8 0.75 0.6 0.
50 1.25 1.1 0.8 0.75 0.75 0.
60 1.3 1.1 1 0.8 0.75 0.
70 1.3 1.1 1 0.8 0.8 0.
80 1.3 1.25 1 0.8 0.8 0.
90 1.3 1.25 1.1 0.8 0.8 0.
100 1.3 1.25 1.1 0.8 0.8 0.
110 1.3 1.25 1.1 0.8 0.8 0.