Идентификация режимов течения пароводяных потоков высоких параметров методом оптической голографии

• Автор: Боревский, Леонид Яковлевич
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список обозначений

ВВЕДЕНИЕ .

Глава I. О РЕЖИМАХ ТЕЧЕНИЯ ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКОВ

1.1. Классификация режимов течения двухфазных потоков .

1.2. Режимы течения пароводяных потоков II

1.3. Визуальное диагностирование режимов течения.

1.4. Диагностирование режимов по усредненным характеристикам потока.

1.5. Диагностирование режимов по флуктуациям характеристик потока.

1.6. Карты режимов течения.

1.7. Теоретический анализ границ режимов газожидкостных потоков .

1.8. Исследования режимов течения пароводяных потоков .
1.9. Оптическая голография двухфазных систем.
Заключение гл.1 .
Глава 2. МЕТОДИКА ГОЛОГРАФИИ ПАРОВОДЯНЫХ ПОТОКОВ
2.1. Голографические схемы .
2.2. Восстановление и наблюдение изображения.
2.3. Математическое описание голографического эксперимента
2.4. Конструкции экспериментальных участков
2.5. Ход лучей в канале экспериментального участка
2.6. Пароводяной стевд
2.7. Измерение режимных параметров потока
2.8. Определение погрешностей измерения.
2.9. Порядок подготовки и проведения эксперимента
Заключение гл.2
Стр.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЩЕНИЕ.
3.1. Структурные форш режимов течения.
3.2. Критериальные формулы границ режимов
3.3. Нижняя гранила пузырькового режима.
3.4. Граница между пузырьковым и снарядным режшмами
3.5. Верхняя граница снарядного режима
3.6. Границы дисперснокольцевого режима
3.7. Карты режимов течения пароводяного потока
3.8. Сравнение с результатами других исследований
Заключение гл.З
ЗАКЯКЯЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Интересное использование темнопольного освещения предложено в [6] для определения профиля и толщины пристенной пленки. В работе [] обсуждается также преломление света прозрачными стенками канала экспериментального участка. Для практического применения результатов большой интерес имеют потоки в каналах осевой симметрии (трубы, кольцевые каналы). Однако, это вызывает определенные трудности при съемке и интерпретации результатов, так как прозрачная труба малого диаметра является сильной цилиндрической линзой. Это приводит к тому, что при освещении на просвет лучи преломляются и не попадают в объектив камеры. Преломление тем больше, чем дальше от оси канала вдет луч. В результате боковые стороны канала на фотографиях получаются темными. Кроме того, линзовый эффект приводит к изменению масштаба изображения пузырей в зависимости от их положения относительно оси канала. Уменьшение линзового эффекта канала может быть достигнуто использованием прямоугольного прозрачного бокса с круглым центральным отверстием. Изготовление такого узла, особенно для высоких давлений, технологически весьма трудно. В качестве буферной среды использовались газ [3] или вода [8, ]. К сожалению, не только в упоминавшейся работе [] , но и во всех других публикациях не проводился количественный анализ хода лучей в канале экспериментального участка, хотя необходимость такого исследования для надежной интерпретации результатов очевидна. Определенные трудности возникают при выборе объектива фото-или кинокамеры. Эти трудности носят принципиальный характер: фокусное расстояние объектива, его светосила и расположение относительно объекта и фотопленки связаны законами геометрической оптики [5, ] с увеличением (шсштабом) изображения, полем зрения (поперечными размерами регистрируемой части потока) и глубиной резкости (продольным размером). Для регистрации мелких объектов необходима увеличивать масштаб изображения, а это неизбежно приводит к уменьшению поля зрения и глубины резкости (то есть регистрируемого объема). При этом возрастает скорость движения изображения (что вынуждает уменьшать время экспозиции или увеличивать скорость киносъемки) и снижается его яркость 5что требует увеличения освещенности потока или увеличения чувствительности фотоштериала). Это, в свою очередь, определяет внЗор фото или кинокамеры и фотопленки. Для успешной фоторегистрации необходимо оптимизировать выбор взаимосвязанных параметров объектива, камеры, пленки и освещения с учетом изучаемого режима течения. Эту принципиально неразрешимую проблему можно назвать проблемой объектива. Ввиду ограниченности выЗора аппаратуры и материалов эта оптимизация выполняется методом фотопроб и далеко несовершенна. Большое значение имеет выбор фотоматериала: чем выше его чувствительность, тем легче обеспечить за заданное время выдержки его экспонирование, но при этом ниже разрешающая способность фотоэмульсии. Кроме того, широкий диапазон яркостей освещенного двухфазного потока и небольшая фотографичевкая широта фотоэмульсий требуют очень тщательного подбора экспозиции и светосилы объектива из-за возможной передержки в светах или, наоборот, недодержки в тенях. Время выдержки современных фотоаппаратов, как правило, не меньше I мс. При больших скоростях потока требуется существенно меньшее время экспозиции, так как смещение изображения за время регистрации не должно превышать 1/ от размера наименьшей детали объекта. Это достигается применением импульсного освещения потока специальными лампами-вспышками. Серийно выпускается относительно небольшой набор скоростных кинокамер, в основном, трех типов 9]: с прерывистым движением ленты до кадр/с (отечественная 1-КСК мм 2 кадр/с), с непрерывным движением ленты и призменной компенсацией до ООО кадр/с (отечественная СКС-1М мм до кадр/с и до кадр/с на пол-кадра), с неподвижной фотопленкой и оптической коммутацией до млн. ЖЛВ-2 4,5 млн, кадр/с 0 кадров х мм и СФР-Л 2,5 млн. Выбор камеры и объектива диктуется объектом съемки. Для регистрации пузырькового и снарядного режимов течения достаточны среднескоростные камеры типа СКС-1М [, , 3].