Методы исследования газовых потоков

Интерференционные методы исследования газовых потоков эффективны в том случае, когда скорость потока близка к скорости звука или превышает ее. В этих условиях становится заметной сжимаемость и возникают местные изменения плотности газа и его показателя преломления. [c.162]

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ [c.624]

В экспериментальной аэродинамике широко используют визуальные методы исследования газовых течений. Поэтому в книге большое внимание уделено рассмотрению конструкций и принципов действия оптических приборов, позволяющих наблюдать потоки около обтекаемых поверхностей, а также количественно оценивать параметры газа, характеризующие такие потоки. [c.4]

Существует несколько методов визуального исследования газовых потоков. Наиболее распространенными из них являются оптические методы, основанные на свойстве воздуха (или вообще газа) изменять коэффициент преломления в зависимости от плотности. Специальными приборами, которыми оснащены аэродинамические трубы, можно зафиксировать на фотопластинке неоднородное поле плотностей по этому полю методами аэродинамики можно рассчитать распределение давлений и других параметров обтекающего газа. Подробно эти методы будут рассмотрены в гл. П. [c.19]

Одной из наиболее важных гидродинамических характеристик процесса псевдоожижения является минимальная (критическая) скорость псевдоожижения или скорость начала псевдоожижения tM. С первых шагов систематического исследования метода псевдоожижения определению величины % уделялось большое внимание. Обширный теоретический и экспериментальный материал по этому вопросу содержится во многих статьях и монографиях, посвященных псевдоожиженным слоям. Различные авторы для каждого конкретного случая предлагают расчетные корреляции, учитывающие при помощи разных коэффициентов режим газового потока, форму частиц, полноту взвешенного слоя и другие особенности систем, определение которых часто представляет значительные трудности. При этом базисным ло-преж-нему является уравнение, полученное в [11]. [c.33]

Голографическая интерферометрия находит применение в исследованиях как прозрачных, так и отражающих свет объектов. Различия, имеющиеся в исследовании объектов. этих двух типов, не носят принципиального характера, хотя исследование прозрачных фазовых неоднородностей обычно выделяют в отдельное направление голографической интерферометрии. Это объясняется спецификой используемых схем и методов интерпретации результатов, которые, в свою очередь, определяются типичностью характера вносимых такими объектами фазовых искажений. К числу этих объектов относятся газовые потоки, ударные волны, плазма, тонкие пленки. Группу объектов, вносящих сильные [c.31]

Описанный комбинированный метод и был использован в настоящей работе для исследования сложного теплообмена между высокотемпературным газовым потоком и холодной поверхностью канала. [c.134]

Приводимый ниже метод расчета был проверен на аппарате для сушки неподвижного слоя в потоке газа с постоянной температурой на входе в слой. Такой аппарат наиболее удобен для лабораторного исследования, так как на нем легко может ыть изучено изменение состояния газов и материала по высоте слоя и времени. Подобная схема процесса имеет практический интерес она совпадает со схемой работы ленточного или шахтного сушила, с перекрестным потоком газа и материала (при равномерной скорости схода материала по сечению, перпендикулярному газовому потоку) и сушил периодического действия (слоевых и камерных). [c.313]

В случаях, когда шлакование не лимитирует величины теплового напряжения топочного объема, например, при сжигании газообразного топлива, определяющими, по-видимому, будут являться условия полноты сгорания топлива. В нормативном методе теплового расчета котельных агрегатов [44] приведены рекомендации по максимально допустимой по условиям дожигания топлива величине теплового напряжения топочного объема для различных топлив, в том числе и для газа. Однако проведенные исследования и испытания котлов на природном газе [15, 38] показали, что при хорошем предварительном смешении газа с воздухом ("путем разделения потока газа на малые струи, выбора соответствующих углов встречи газовых и воздушных потоков и закрутки воздушного потока) и при коэффициенте избытка воздуха на выходе из топки 1,05 тепловое напряжение топочного объема может быть увеличено без ущерба для полноты сгорания значительно выше рекомендованного нормативным методом для газового топлива. [c.100]

Неодинаковая тепловая эффективность отдельных змеевиков во многом зависит от наличия перекосов в температурных и скоростных полях омывающего их газового потока. В связи с этим до изготовления данного котла решено было на модели исследовать теплоотдачу в его испарительном пучке, пароперегревателе и водяном экономайзере при разном числе включенных горелок и различной их ориентировке. Исследование удобно было осуществить методом локального теплового моделирования. [c.174]

Цилиндрические образцы диаметром 64 и 32 мм использовались в опытах при температурах от 1200 до 1600° С и выше также по методике двух Био . Однако поскольку при таких температурах затруднительно использование термопар, применялись, как уже указывалось выше, оптические методы, которые, хотя и не дали возможности определить характеристики достаточно точно, были весьма полезны при оценке их при исследованиях специальных жаропрочных материалов. Получение газового потока необходимой температуры осуществлялось сжиганием керосина при коэффициенте избытка воздуха, равном единице. [c.75]

Изучение тепловых режимов различных типов двигателей выдвинуло задачу разработки методов исследования температурных полей газовых потоков с переменными скоростями или плотностями. Применение для этой цели контактных методов измерения температур выдвинуло новую проблему учета влияния термической инерции термоприемников на результаты измерения нестационарных температур в условиях меняющегося теплообмена. Если в условиях постоянного теплообмена методы учета этого влияния можно считать разработанными, то при переменном теплообмене этот вопрос остается до сего времени совершенно неисследованным. [c.241]

Эффективным методом исследования является высокоскоростная фотографическая регистрация быстропротекающих процессов тепломассообмена, т. е. замедленное представление на экране таких процессов, как кипение жидкостей, конденсация паров, испарение капель и влажных частиц в газовом потоке и т, п. [64, 68, 69]. [c.274]

В настоящее время техника интерферометрических исследований сверхзвуковых газовых потоков развивается двумя путями совершенствуются существующие методы и приборы и разрабатываются новые схемы конструкции и методики, обеспечивающие повышение чувствительности измерений. [c.153]

Третья группа — натурные методы могут быть либо имитирующими (в лабораторных условиях или непосредственно на стендах), либо испытаниями в условиях эксплуатации. Сюда относятся, например, испытания паропроводов электростанций, турбинных лопаток в газовом потоке, тепловыделяющих элементов атомных реакторов и т. п. Как и при других натурных исследованиях, результаты таких испытаний, будучи близкими к реальным условиям, в то же время с трудом поддаются обобщению и переносу на другие условия нагружения. Очевидно, необходимо оптимальное сочетание различных видов испытаний с окончательной проверкой полученных выводов в условиях, возможно более близких к эксплуатационным. [c.222]

В книге изложены основные законы термодинамики. Рассмотрены уравнения состояния идеальных и реальных газов. Особое место уделено изложению метода исследования термодинамических процессов, термодинамики газового потока и циклам двигателей внутреннего сгорания. [c.2]

На лабораторной установке, схема которой показана на рис. 36, В. Н. Глущенко выполнил экспериментальное исследование процесса силицирования молибдена в хлоридной среде циркуляционным методом. Было изучено влияние основных технологических факторов, а именно исходного состава газовой смеси, температуры кремния и молибдена, времени выдержки и скорости газового потока на скорость формирования и структуру диффузионного слоя. [c.81]

Для анализа полей термодинамических параметров в поэтажном коридоре, смежном с очагом пожара, использован метод дифференциального математического моделирования, позволяющий в отличие от метода, изложенного в гл. 5, разд. 5.2, получать данные о локальных значениях температур, концентраций и скоростей газовых потоков. В данном случае целью исследования является изучение температурного режима в поэтажном коридоре и влияние на него очага пожара в смежном помещении. [c.322]

По методу двукратной экспозиции сначала записывают голограмму при одном положении объекта, а затем при другом. При восстановлении образуются два сдвинутых изображения объекта, а в зоне их наложения наблюдается интерференционная картина. При исследовании газовых неоднородностей, например в аэродинамической трубе, первая голограмма записывается в отсутствие потока, а вторая — при обдуве модели. Регистрация интерференционной картины осуществляется общепринятыми способами — визуальными, фотографическими и фотоэлектрическими. [c.172]

Характеризуются требования к материалам, применяемым в условиях аэродинамического нагрева, приводятся конкретные данные о строении и свойствах легких сплавов (на основе алюминия, магния и титана), жаропрочных сталей, сплавов на основе никеля и кобальта, а также некоторых редких металлов. Освещаются результаты новых научных исследований по кинетике окисления в газовом потоке, созданию специальных защитных металлических покрытий и разработке методов испытаний жаропрочных материалов, работающих при разогреве в быстро движущемся воздушном потоке. [c.748]

Интерферометрический метод исследования высокотемпературных газовых потоков позволяет получать распределение плотности в потоках неизменного состава. Учитывая другие возможности этого метода, например исследование поля электронных плотностей [1] в потоках низкотемпературной плазмы, измерение температур [2], его следует отнести к наиболее перспективным экспериментальным методам, используемым при решении проблем физической газодинамики. [c.104]

Дальнейщее развитие оптические методы исследования газовых потоков получили благодаря развитию голографии. Методы голографии являются развитием интерференционных методов и также основаны на регистрации времени запаздывания т. Однако при помощи технических средств они позволяют получить практически полную информацию об исследуемом объекте. [c.217]

Пользуясь отношением 1/6 как основным критерием ирименимости уравнений пограничного слоя, можно приближенно наметить области соотношения чисел Рейнольдса Рве и Маха М, , для которых при данном , сравнительно мало меняющемся от газа к газу, должны применяться те или другие методы расчета течений вязкого газа. На заимствованной из цитированной статьи Ченя диаграмме, показанной на рис. 256, нанесены в полулогарифмическом масштабе линии связи между М , и Рвоо при трех заданных значениях параметра 1/6 0,01 1 10. Эти линии, конечно, весьма условно разграничивают области применимости различных методов исследования газовых потоков. [c.654]

Эффективный метод исследования дозвуковых потоков с большими возмущениями был предложен акад. С. А. Ч а п л ы г и н ы м г работе О газовых струях , где приведены уравнения, составляющие математическую основу теории потенциальных дозвуковых течений. Уравнения Чаплыгина являются основой многих методов аэродинамики сжимаемых течений. Акад. С. А. Христианович на их основе разработал метод, позволяющий учитывать влияние сжимаемости на дозвуковое обтекание профилей различной формы. По этому методу сначала решается задача об обтекании некоторого фиктивного профиля фиктивным несжимаемым потоком, а затем полученные результаты пересчитываются для условий обтекания реальным сжимаемым потоком заданного профиля. Этот пересчет основан на использовании функциональной зависимости между истинной относительной скоростью /. = Via сжимаемого потока и значением фиктивной безразмерной скорости А в соответствующих точках заданного и фиктивного профилей. [c.172]

В 2 настоящей главы излагается приближенная теория профиля крыла для случая М< Мкр, известная в литературе под названием теории Прандтля-Глауэрта. Однако эта теория оказывается справедливой только для очень тонких профилей, обтекаемых под малыми углами атаки. В 1940 г. акад. С. А. Христианович в работе Обтекание тел газом при больших дозвуковых скоростях [53] создал новую теорию учета влияния сжимаемости на распределение давления, а следовательно, на аэродинамические характеристики крыла. В основу своей работы С. А. Христианович положил метод изучения газовых потоков, предложенный акад. С. А. Чаплыгиным в 1896 г. и опубликованный в 1902 г. в его докторской диссертации О газовых струях , являющейся ныне фундаментом многих исследований по газовой динамике. [c.395]

Под оптическими будем понимать методы, основанные на использовании физических явлений, связанных с электромагнитным излучением видимого диапазона (0,366—0,78 мкм), распространяющимся в прозрачных газовых и жидких средах. Оптические методы принадлежат к группе неконтактных методов исследования потоков, поскольку светоизлучающие и светоприемные устройства могут располагаться вне рабочего участка экспериментальной установки, осуществляя дистанционный контроль за состоянием характеристик исследуемого потока. Оптическим приборам свойственны практическая безынерционность, высокая чувствительность и высокое пространственно-частотное разрешение. [c.214]

Описанный комбинированный метод и был использован в работе для исследования сложного теплообмена между высокотемпературным газовым потоком и охлаждаемой поверхностью цилиндрического канала. Полученная критериальная зависимость является новой и может быть использована для расчетов радиационно-конвективно-го теплообмена в различных твплоэнергетнческмх и теплотехнических [c.424]

К. с. к. р. широко распространена как метод невозмущающей локальной диагностики поступательной (вращательной, колебательной и т. п.) темп-ры газов, газовых потоков или низкотемпературной плазмы, определения количеств, и качеств, состава смеси, распределения н пространстве и во времени компонент смесей и т. п. К. с. к. р. применяется для исследования процессов в реактивных двигателях, мощных газовых лазерах, в установках для разделения изотопов, в электрич. разрядах, плазме, для исследования кинетики горения и взрыва, процессов обтекания твёрдых тел аэродинамич. потоками и др. [c.391]

Интерферометрический метод широко применяется в технике экс1 ериментальных исследований параметров сверхзвуковых газовых потоков. [c.152]

С развитием космических исследований вопрос изучения динамики разреженных потоков стал наиболее актуальным в теоретической и экспериментальной аэродинамике. Это послужило толчком для совершенствования оптических и, в частности, интер-ферометрических методов диагностики разреженных газовых потоков. [c.153]

Графические методы (метод характеристик) расчета сверхзвуковых плоских и осесимметричных обтеканий тел обязаны своим развитием главным образом усилиям двух советских ученых—И. А. Ки-беля и Ф. И. Франкля. Им, а также В. В. Татаренчику, удалось построить ряд точных решений уравнений газодинамики. Ф. И. Франкль добился значительных результатов в постановке и разрешении смешанной задачи газодинамики о газовом потоке с до- и сверхзвуковыми областями. Теория стационарного и нестационарного движения крыла в сверхзвуковом потоке достигла своего расцвета в исследованиях группы советских ученых Л. А. Галина, М. И. Гуревича, Е. А. Красильщиковой, С. В. Фальковича, Ф. И. Франкля и М. Д. Хаскинда. [c.35]

Течение с развитой кавитацией, аналогичное рассмотренному выше, возникает в потоке, если число кавитации делается весьма малым. В этом случае за телом образуется большая кавитационная полость, заполненная парами воды и газами. Давление в каверне весьма мало и близко к давлению водяных паров. При обычных условиях в воде паровая кавитация возникает при очень больших скоростях, которые трудно воспроизводить в лаборатории. Введение в каверну газа, например воздуха, позволяет получить малое число кавитации и развитую каверну при малых скоростях буксировки, легко осуществимых в лаборатории. Метод искусственной (газовой) кавитации позволил, в частности, измерить сопротивления различных тел — конусов, диска, шара и эллипсоидов при кавитационнод режиме обтекания в опытовых бассейнах (Л. А. Эпштейн, 1948, 1949). Оказалось, что для диска и тупых конусов с ростом числа кавитации коэффициент сопротивления Сд. возрастает приблизительно как Сх (1 + о)-Однако для острых тел подходит лучше формула С" + а. Теоретическое исследование развитой кавитации в пространственных случаях шло главным образом по ЛИНИИ получения приближенных решений, согласующихся с физическим опытом. Изучение фотографий газовых каверн, применение теоремы о количестве движения и анализ осесимметричного кавитационного течения позволили сделать важный вывод о том, что сопротивление тела с каверной за ним, с точностью до поправочного множителя к, близкого к единице, равно произведению площади миделева сечения каверны на разность статического давления перед обтекаемым телом и давления в каверне. Это значит, что коэффициент сопротивления, отнесенный к ми-делеву сечению каверны, равен числу кавитации а. Полученный результат может служить теоретическим обоснованием возможности достижения весьма малого коэффициента сопротивления на больших скоростях для тела, тесно вписанного в каверну. Это очень важное обстоятельство впервые было отмечено в 1944 г. Д. А. Эфросом и затем развито рядом авторов. [c.42]

Чаплыгин преобразовывает нелинейные дифференциальные уравнения движения плоского потока газа в литейные. Раз работав метод интегрирования этих уравнений, С. А. Чаплыгин применяет его к решению задач об истечении газа и о давлении газового потока на пластинку. Эффективность цредложенного С. А. Чаплыгиным метода, позволяющего рассчитывать плоские дозвуковые газовые потоки, делает эту работу наиболее выдающимся исследованием по газовой динамике XX в. [c.16]

В результате исследования хромирования в иодидной среде циркуляционным методом в лабораторной установке шахтного типа (см. рис. 4) Л. А. Пименова выявила зависимость привеса образцов никеля и сталей ХН35ВТ и 12Х18Н9Т от скорости газового потока. Скорость газового потока в установке шахтного типа определялась с помош,ью чашечного анемометра. Как и в предыдущих опытах, максимум привеса образцов при хромировании соответствует переходу ламинарного газового потока в турбулентный. [c.56]

Результаты исследования влияния изотермической выдержки на толщину покрытия при силицировании молибдена циркуляционным методом приведены на рис. 38. Это исследование проводилось при температуре кремния 1473 К, исходном парциальном давлении паров тетрахлорида кремния 150 мм рт. ст., общем рабочем давлении в муфеле 780 мм рт. ст. и скорости газового потока 15 м/мин. Силицирование осуществлялось в безводородной и во-дородосодержащей среде, в последнем случае при соотношении исходных парциальных давлений pujps = 1. [c.87]

Графические методы (метод характеристик) расчета сверхзвуковых обтеканий тел в случае плоского движения, разработанные А. Буземаном, для случая осесимметричных течений обязаны своим развитием главным образом двум советским ученым И. А. Кибелю и Ф. И. Франклю. Ф. И. Франкль в целом ряде работ, начало которых восходит к 1944 г., продвинул вперед постановку и решение труднейшей задачи современной газовой динамики — смешанной задачи о газовом потоке с до- и сверхзвуковыми областями, за рубежом составившей предмет фундаментальных исследований Трикоми, Гудерлея и др. В исследованиях советских ученых Л. А. Галина, М. И. Гуревича, Е. А. Красильщиковой, С. В. Фальковича, Ф. И. Франкля и М. Д. Хаскинда теория стационарного и нестационарного движения крыла в сверхзвуковом потоке получила свое дальнейшее развитие. [c.36]

Удовольствуемся по необходимости этим кратким обзором результатов расчета пограничного слоя изложенным однопараметрическим методом. Отошлем интересующихся деталями применения нового метода, таблицами универсальных функций и соответствующими им графиками к диссертации С. М. Капустянского ). В настоящее время продолжаются исследования, ставящие себе целью разыскание следующих приближений в решении задач теории ламинарного пограничного слоя в газовом потоке больших скоростей. [c.868]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...