Cравнение различных типов трассеров в методе анемометрии по изображениям частиц

Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы


Авторы

Колесников С. Ю. *, Скорнякова Н. М. **

Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия

*e-mail: 11ksu11@mail.ru
**e-mail: nmskorn@mail.ru

Аннотация

Работа посвящена исследованию зависимости измерений характеристик вихрей, полученных методом анемометрии по изображениям частиц (АИЧ), от типа используемых трассеров. Эксперимент проводился с применением 3-х типов трассеров: полиамидных частиц, полых стеклянных сфер и алюминиевой стружки. Исследуемый поток создается путем вращения лабораторной химической мешалки в объеме воды, в которую добавляются наблюдаемые маркеры. Построены поля скоростей вихрей в жидкости для насадки мешалки типа «крест», произведено сравнение полученных результатов.

Ключевые слова

анемометрия по изображениям частиц, трассеры, векторное поле скоростей, полиамидные частицы, полые стеклянные сферы

Библиографический список

  1. Adrian R.J. Twenty years of particle image velocimetry // Experiments in Fluids, 2005, no. 39 (2), pp. 159 – 169.

  2. Raffel M., Willert C., Wereley S., Kompenhans J. Particle image velocimetry: a practical guide, New York, Springer, 2007, 448 p.

  3. Adrian R.J., Westerweel J. Particle Image Velocimetry, Cambridge, UK, Cambridge University Press, 2010, 558 p.

  4. Захаров Д.Л. Отработка методики измерений полей скоростей и концентраций с помощью PIV в течениях характерных для газо-турбинных двигателей // Труды МАИ. 2011. № 45. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=25391

  5. Костарев К.Г., Баталов В.Г., Мизев А.И., Сухановский А.Н., Шмыров А.В. Гидродинамические аспекты процессов формирования и распада топливной пленки, создаваемой форсункой камеры сгорания авиационного двигателя // Вестник Пермского научного центра УРО РАН. 2017. № 1. С. 52 – 56.

  6. Znamenskaya I., Glazyrin F., Koroteeva E., and Naumov D. PIV investigation of low-pressure pulse discharge flow // 10th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (PSFVIP-10), University of Naples Federico II, Italy Naples, Italy, 2015. pp. 153-1-153-5

  7. Markovich D.M., Abdurakipov S.S., Chikishev L.M., Dulin V.M., Hanjalic K. Comparative analysis of low-and high-swirl confined flames and jets by proper orthogonal and dynamic mode decompositions // Physics of Fluids, 2014, vol. 26, no. 6, pp. 065109.

  8. Баталов В.Г., Степанов Р.А., Сухановский А.Н. Применение прямых оптических методов измерений для исследования характеристик двухфазного потока // Труды МАИ. 2014. № 76. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=50074

  9. Орлов А.В., Бражников М.Ю., Левченко А.А. Формирование крупномасштабного когерентного вихря в двумерной турбулентности // Письма в журнал экспериментальной и теоретической физики. 2018. Т. 107. № 3-4. С. 166 – 171.

  10. Чикишев Л.М., Дулин В.М., Лобасов А.С., Маркович Д.М. О влиянии крупномасштабных вихревых структур на форму пламени в потоке закрученной струи // Горение и взрыв. 2018. Т. 11. № 2. С. 31 – 39.

  11. Знаменская И.А., Глазырин Ф.Н., Дорощенко И.А. и др. Цифровая анемометрия по изображениям частиц в применении к ударно-волновым течениям // III отраслевая конференция по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов, КИМИЛА — 2018. Сборник трудов (Жуковский, 05-06 июня 2018). – Жуковский: Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского, 2018. С. 292 – 301.

  12. Войтков И.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Определение температуры газов при прохождении через них водного аэрозоля // Письма в журнал технической физики. 2017. Т. 43. № 6. С. 48 – 55.

  13. Demauro E.P., Wagner J.L., Beresh S.J., Farias P.A. Unsteady drag following shock wave impingement on a dense particle curtain measured using pulse-burst PIV // Physical review fluids, 2017, vol. 2, no. 6, pp. 064301.

  14. Ragni D., Schrijer F., van Oudheusden B.W., Scarano F. Particle tracer response across shocks measured by PIV // Experiments in Fluids, 2011, vol. 50, no. 1, pp. 53 – 64.

  15. Legrand M., Nogueira J., Rodriguez P.A., Lecuona A., Jimenez R. Generation and droplet size distribution of tracer particles for PIV measurements in air, using propylene glycol/water solution // Experimental thermal and fluid science, 2017, no. 81, pp. 1 – 8.

  16. Cao L., Zhang B., Song X., XU C., Wang S. Reconstruction method of three-dimensional particle field based on focused light field imaging // Beijing Hangkong Hangtian Daxue Xuebao, 2017, vol. 42, no. 11, pp. 2322 – 2330.

  17. Margaris K.N., Black R.A., Nepiyushchikh Z., Zawieja D.C., Moore J. Microparticle image velocimetry approach to flow measurements in isolated contracting lymphatic vessels // Journal of biomedical optics, 2010, vol. 99, no. 1-2, pp. 325 – 332.

  18. Someya S., Ochi D., LI Y., Tominaga K., Ishii K., Okamoto K. Combined two-dimensional velocity and temperature measurements using a high-speed camera and luminescent particles // Applied physics b: lasers and optics, 2016, vol. 21, no. 2, pp. 025002.

  19. Melling A. Tracer particles and seeding for particle image velocimetry // Measurement science and technology, 1997, vol. 8, no. 12, pp. 1406 – 1416.

  20. Наумов И.В., Кабардин И.К., Окулов В.Л., Микельсон Р.Ф. Комплексная оптико-лазерная диагностика вихревой структуры течения за моделью ротора ветрогенератора // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. 2013. № 1 (12). C. 289 – 295.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход