Гидродинамическая структура осесимметричной импактной струи

• Автор: Бильский, Артур Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

IГ ОС . . •'*„ J

q ,0i8

Список обозначений

1 Обзор теоретических и экспериментальных работ по исследованию импактных струй

1.1 Импактная струя

1.2 Неустойчивость и когерентные структуры

1.2.1 Когерентные структуры и гидродинамическая неустойчивость

1.2.2 Подходы к исследованию турбулентных потоков и когерентных структур

1.3 Методы управления турбулентными струями

2 Методы диагностики турбулентных потоков

2.1 Визуализация потоков

2.2 Электродиффузионный метод локальной диагностики потоков
2.2.1 Суть метода
2.2.2 Измерение локальной скорости потока и трения на стенке
2.2.3 Измерения фазовой скорости структур и потери симметрии
2.3 Метод цифровой трассерной визуализации (Particle Image
Velocimetry)
2.3.1 Описание метода
2.3.2 Стандартный корреляционный алгоритм расчета поля скорости

2.3.3 Отсев и интерполяция векторов
2.3.4 Итерационный алгоритм расчета поля скорости
9 2.3.5 Погрешности и динамический диапазон
2.3.6 Разработка и тестирование алгоритмов
2.3.7 Применение метода Р1/ для решения практических задач
2.3.8 История развития метода
2.4 Метод условного осреднения и тройная декомпозиция
2.5 Выводы по главе
3 Исследование свободной части импактной струи
® 3.1 Описание экспериментальных стендов
3.1.1 Описание измерительного комплекса
3.2 Эволюция струи на начальном участке
3.2.1 Измерения скорости и спектрального состава пульсаций «ь
скорости
3.3 Статистические характеристики полей скорости
3.4 Когерентные структуры в свободной части струи
^ 3.4.1 Фазовые скорости когерентных структур
3.4.2 Коллективное и парное взаимодействие
3.4.3 Условное осреднение полей скорости
3.5 Баланс импульса и энергии турбулентности

3.5.1 Экспериментальная установка и измерительная система
3.5.2 Обработка данных

3.5.3 Основные уравнения
3.5.4 Свободная струя
3.5.5 Импактная струя
3.5.6 Заключение по разделу
3.6 Выводы по главе
4 Исследование пристенной части импактной струи
4.1 Скорость в пристенной части струи
4.2 Когерентные структуры в пристенной части струи
4.2.1 Фазовые скорости
4.2.2 Потеря симметрии
4.2.3 Локальный нестационарный отрыв потока
4.3 Измерения трения на стенке
4.3.1 Влияние внешнего возмущения - потока на спектр пульсаций ■
трения
4.4 Условное осреднение трения на стенке
4.5 Выводы по главе
Выводы по работе
Список литературы
Список публикаций
Благодарности

или электронный носитель (цифровую камеру). Последующая обработка изображений позволяет рассчитать смещения частиц за время между вспышками источника света и построить двухкомпонентное поле скорости. Измеренные двухкомпонентные значения векторов являются
проекциями реальных (трехмерных) векторов на плоскость, перпендикулярную оптической оси регистрирующей образы частиц аппаратуры. Для измерения трех компонент скорости используют, как правило, два регистрирующих модуля, оптические оси которых ориентированы под определенным углом относительно друг друга.
В качестве источника излучения обычно используются твердотельные импульсные Ы<±УАС лазеры. Такие лазеры имеют малую длительность импульса (~ 4 - Юнсек) и достаточно высокую энергию в импульсе. Использование двух лазеров, работающих на одной оптической оси, позволяет получать короткую временную задержку между импульсами,
что необходимо для исследования высокоскоростных потоков. Иногда для освещения частиц применяют непрерывные лазеры, сканирующие поток при помощи вращающихся призм и зеркал.
Основными преимуществами метода являются:
• бесконтактность;
• возможность измерения мгновенных распределений скорости;
• широкий диапазон измеряемых скоростей - от нуля до сверхзвуковых.