Оптические методы исследования течений

В заключение следует отметить, что оптические методы исследования в сочетании со статистическими методами обработки экспериментальных данных весьма перспективны для дальнейшего анализа процессов при кипении жидкости и в двухфазных течениях. [c.127]

Вертикальной чертой (фиг. 2), соединенной в некоторых случаях горизонтальным отрезком прямой с соответствующей темной точкой, показано положение передней кромки горизонтальной пластины относительно линии отрыва пограничного слоя. Если черта проходит через какую-либо темную точку, это означает, что при указанных экспериментальных значениях углов а и е, согласно расчетным величинам угла ф(а) (1.1), имеет место несвободное взаимодействие. В [1, 2] подобное обозначение употреблялось, когда положение экспериментальных точек на фиг. 2 определялось только с использованием данных оптического метода исследований [6]. В этом случае точность обработки данных (менее 0.5°) на фотоснимках возмущенного течения в плоскости О, перпендикулярной падающей ударной волне (фиг. 1), не позволяла разделить положение передней кромки и линии отрыва, след от которой на теневом снимке полагался расположенным под основанием косого скачка уплотнения над областью отрыва. [c.59]

Широкое применение в аэродинамике получил оптический метод исследования газовых течений, основанный на известном оптическом эффекте зависимости скорости света в газе от его плотности. [c.98]

В работе [571] проведены измерения распределения физических величин в суспензии. Из других методов исследования турбулентной взвеси при течении в трубах следует упомянуть методику регистрации диффузии одиночной частицы (разд. 2.8), оптические измерения [42, 656] и непосредственное измерение скорости частиц фотографическим методом [326]. В работе [571] измерено распре-де.чение скорости частиц и скорости скольжения при гидравлической транспортировке. [c.197]

В течение многих лет поляризационно-оптический метод использовался лишь для исследования напряжений при плоском напряженном состоянии и статической нагрузке. В тридцатых годах метод начал получать важное развитие, заключающееся [c.9]

Кроме того, производятся различные измерения и наблюдения, необходимые для выяснения особенностей течения, сравнения с теоретическими данными или объяснения экспериментальных результатов. Наиболее распространены измерения полей скоростей и давлений в различных сечениях потока, распределения давления на стенках, исследование течения в пограничном слое и наблюдение или фотографирование потока с помощью оптических методов (теневого метода, метода полос или интерферометрического метода). [c.480]

Для экспериментальных исследований создавались все более мощные сверхзвуковые трубы, в конце 40-х годов стал применяться новый тип труб — ударные трубы (первые эксперименты проведены в США в 1949 г.), получившие всеобщее признание в 50-х годах. Усовершенствование оптического метода позволило получать более четкие картины течений, проследить процесс появления скачков уплотнения, уточнить структуру течения. Экспериментальные исследования в значительной мере способствовали выяснению причин появления скачков уплотнения, условий устойчивости ударных волн, структуры ударной волны, характера взаимодействия скачков, характера потока за скачком. Эти вопросы подверглись и теоретическому изучению. В 1939 г. А. Е. Донов предложил аналитическое решение задачи о вихревом сверхзвуковом течении. Он исследовал такое течение около профиля, рассматривая некоторые комбинации дифференциальных уравнений характеристик, а также выражения для дифференциала функции тока. Затем А. Ферри (1946) с помощью метода последовательных приближений определил систему характеристик уравнения движения для вихревого сверхзвукового течения, составленного Л. Крокко в 1936 г. Пример точного решения плоской вихревой задачи газовой динамики привел И. А. Кибель (1947), это ре- [c.326]

Установка была снабжена координатниками для измерения насадками полей параметров потока на входе в решетку и на выходе из нее. Для исследования решеток оптическим методом в одну из обойм вставлялось металлическое зеркало, на котором крепились лопатки. Зеркальный оптический прибор позволял фотографировать оптические картины течения по методу полос одновременно с измерением распределения давления по контуру центрального профиля и на стенке межлопаточного канала. [c.6]

Разность температур (Т — Т), наименьшая на оси у среза плазмотрона, увеличивается по оси и по радиусу струи. Кроме того, термическая неравновесность аргоновой плазменной струи, как было показано раньше, уменьшается с ростом тока и увеличивается при большом расходе газа (рис. 79). Однако исследований, посвященных неравновесности плазменных струй, проведено недостаточно, чтобы установить конкретные эмпирические или расчетные закономерности. Это значительно затрудняет определение скорости течения плазмы по ее скоростному напору, где требуется знание распределения температуры. Обычно скорость плазмы вычисляют по температуре, определенной оптическим методом, которая соответствует, как правило, Т , и полученные данные могут существенно отличаться от истинных. [c.160]

Металлографический метод показывает изменения микроструктуры стружки и поверхностного слоя заготовки, прилегающего к обработанной поверхности. Этот метод дает довольно точное представление о зоне пластического деформирования и его интенсивности на отдельных участках этой зоны, о направлении течения металла и сдвигов элементов стружки. О характере пластического деформирования можно также судить по изменению твердости в отдельных точках стружки и обработанной поверхности относительно первоначальной твердости заготовки, так как известно, что пластическое деформирование повышает твердость упрочняющихся материалов. Этот способ исследования стал применяться довольно часто с появлением современных приборов для измерения микротвердости тонких поверхностных слоев. Исследование напряжений и деформаций процесса резания также выполняют с помощью электрических датчиков и оптическим методом при резании прозрачных материалов [13]. [c.34]

Ниже приведены некоторые данные, полученные с использованием специального оптического метода [б] и метода масляной пленки. На фиг. 3 представлены теневые снимки течения в плоскости О (фиг. 1) совместно с соответствующими картинами предельных линий тока на горизонтальной пластине В, полученных с помощью метода масляной пленки. На поверхности пластины в окрестности задней кромки нанесена градуировка. Эта группа снимков относится к режимам взаимодействия, реализующимся при постоянном угле стреловидности передней кромки горизонтальной пластины е = 46° и различных углах атаки пластины А - генератора ударной волны. Представленные здесь результаты оптических исследований заимствованы из [1, 2]. Вторая (фиг. 4) и третья (фиг. 5) группы теневых снимков совместно с картинами предельных линий тока соответствуют е = 41 и 36°. [c.60]

Будем считать, что положение линии ветвления мало отличается от положения линии пересечения косого скачка уплотнения с невозмущенной нормально падающей на пластину В ударной волной С (фиг. 1). Б этом убеждают результаты экспериментальных исследований возмущенного течения [1-3] с использованием специального оптического метода. Таким образом, в качестве М,, будем принимать число Маха скорости, нормальной линии пересечения падающей ударной волны и косого скачка уплотнения, задаваемого эмпирическими соотношениями (1.1), (1.2) или (1.3), (1.4). [c.73]

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]

Аналитическое исследование радиационно-конвективного теплообмена в кольцевом канале при турбулентном режиме течения было сравнительно недавно предпринято в Л. 441]. Однако автору пришлось привлечь для решения задачи результаты экспериментальных исследований по определению профиля скоростей в кольцевом канале и коэффициентов турбулентной диффузии в потоке. Кроме того, принятый метод решения предполагает малые значения оптических плотностей потока и доминирующее влияние теплопроводности по сравнению с радиационным теплообменом в среде. [c.401]

Рассмотрим некоторые экспериментальные стенды, включенные в схему лаборатории МЭИ. Рабочая часть установки для исследования характеристик сопл, на влажном паре методом взвешивания реактивной силы (рис. 2.2) была выполнена с однокомпонентными газодинамическими весами и присоединялась к увлажнителям стенда I (рис. 2.1). Установка предназначалась для проведения физических исследований осесимметричных двухфазных течений и определения коэффициентов тяги, расхода и потерь кинетической энергии. Равноплечий рычаг 2 жесткой конструкции подвешен с помощью упругого шарнира (ленточного креста) в сварном корпусе. На рычага на одинаковом расстоянии от точки опоры размещены два идентичных стакана, связанных с увлажнителем стенда двумя гибкими сильфонами большого внутреннего диаметра. В стаканы устанавливают исследуемые объекты. Кинематическая схема весов позволяет, во-первых, полностью освободить силоизмеритель от измерения побочного усилия, создаваемого перепадом статических давлений на стаканах и, во-вторых, получать характеристики сопл при одном заглушенном стакане и сравнительные характеристики, сли сопла установлены в обоих стаканах. Рычаги 1 и 8 предназначены для присоединения к ним силоизмерителей и индикаторов перемещения рычага 2. Измерение реактивной силы осуществляется компенсационным (нулевым) методом. Рассматриваемая рабочая часть оснащена весами высокого класса точности и другими приборами для пневмометрических и оптических исследований потока. [c.23]

Одной из основных характеристик материалов, определяющих их жаропрочность, является стабильность их структуры и свойств при высоких температурах. Для определения характера идущих при высоких температурах структурных превращений используются методы металлографического исследования с помощью оптического и электронного микроскопов, фазового и рентгеноструктурного анализа, а также вакуумной металлографии. Задачей этого комплекса исследований является установление механизма структурных превращений и характера образующихся фаз, кинетики их развития, а также температурного интервала, в котором идут эти процессы. С этой целью образцы подвергаются выдержкам не только при рабочей, но и при других температурах, причем, как и при испытаниях на длительную прочность, максимальная длительность старения образцов должна быть не менее чем на порядок меньше ресурса работы изделия. При более высоких температурах, чем рабочая, максимальная длительность выдержки может быть соответственно уменьшена. Так, для оценки процессов старения сварных соединений, предназначенных для работы в течение 10 ч при 600° С максимальная выдержка образцов при этой температуре не должна быть менее 10 ч при 650° С не менее 3-10 ч, а при 700° С не менее 500 ч. Соответственно должны меняться и промежуточные выдержки. Для рассматриваемого случая желательно их принимать следующими при 600° С — [c.119]

В работах [2—6] использовано приближение оптически толстого слоя для исследования влияния излучения на течение в пограничном слое серого газа. Авторы работ [7—11] применили приближение оптически тонкого слоя. В работах [12—14] использованы соответственно экспоненциальная аппроксимация ядра, приближение оптически толстого слоя и метод итераций, а в [15а и 156] с помощью метода разложения по собственным функциям [c.524]

Ряд авторов 2—6] использовали приближение оптически толстого слоя для исследования влияния излучения на теплообмен в пограничном слое. Хотя применимость приближения оптически толстого слоя для случая течения в пограничном слое весьма ограниченна, его преимуществом является простота анализа, поскольку в этом случае уравнение энергии можно преобразовать в обыкновенное дифференциальное уравнение с помощью общепринятого преобразования подобия. В этом разделе будет дана математическая формулировка задачи о взаимодействии конвекции и излучения для стационарного ламинарного пограничного слоя на клине, при этом для радиационной части задачи будет использовано приближение оптически толстого слоя, а также будут обсуждены метод решения и полученные результаты. [c.546]

Экспериментальные результаты. При экспериментальном исследовании неустойчивость конвективного течения может быть зарегистрирована либо по появлению вихревых элементов, нарушающих плоскопараллельную структуру основного потока, либо по кризису теплопередачи через слой. В имеющихся работах [41—47] использовались оптические и тепловые методы. [c.36]

Анализ эмиссионных сигналов с исключительно высоким разрешением может быть выполнен путем смешивания при фотоэлектрическом приеме (см. разд. В 1.31, В 1.4). Фототок фотоэлектрического приемника зависит от напряженности поля на катоде по квадратичному закону, причем следует провести временное усреднение по времени срабатывания приемника. Частотный анализ фототока, изменяющегося во времени, дает информацию о спектральном распределении излучения с очень высоким разрешением. Таким способом могут быть определены ширины линий оптического излучения порядка нескольких герц. При этом минимальная измеримая разностная частота определяется продолжительностью времени измерения, в течение которого может быть обеспечена достаточная стабильность всех частей аппаратуры. Доступная обработке область частот ограничена наивысшей частотой приемника и регистрирующей электронной аппаратуры. Описанный метод измерений особенно применим для исследования стабильности частот и спектральных свойств стабилизированных лазеров, причем могут сравниваться между собой. также выходные сигналы двух независимых лазеров. Кроме того, исследуются линии рассеяния, расположенные близко к возбуждающей линии, в частности их контуры. [c.53]

Сплавы выплавляли в дуговой печи и отжигали при 1500° в течение 3 часов. При построении диаграммы состояния не учитывали полиморфизма иттрия и карбида Y j, Богатый углеродом участок диаграммы состояния системы Y — С был исследован методами термического, рентгеновского и нейтронографического анализов и измерением микротвердости в работе [14]. Исследования последними двумя методами проводили также при высоких температурах. В изученной области составов было установлено существование только одного карбида Y 2, образующего эвтектику с углеродом при 2275 25°. В области богатых иттрием сплавов диаграмма состояния системы Y — С была вновь исследована в работе [18] методами дифференциального термического, микроструктурного и рентгеновского анализов. Кривую солидус определяли оптическим пирометром по появлению жидкой капли. Сплавы выплавляли в дуговой печи в атмосфере очищенного аргона из иттрия. чистотой 99,9% и графита высокой чистоты. Диаграмма состояния системы Y—С, построенная по результатам этих исследований, приведена на рис. 498 и 499. Как следует и диаграммы, углерод заметно растворим в обеих модификациях иттрия и повышает температуры его плавления и полиморфного превращения. Фазы ( -Y) и (a-Y)—твердые растворы на основе соответствующих модификаций иттрия образуются по перитектической реакции прн 1560° и перитектоидной реакции при 1520° соответственно. Максимальная растворимость углерода в a-Y отвечает 1520° и составляет 9 ат.%. С понижением температуры растворимость уменьшается до 2,5 ат.% при 900°. Промежуточные фазы системы у (твердый раствор на основе соединения Y2 ) и а-УСг плавятся конгруэнтно при 2000 и 2415° соответственно и при [c.783]

Оптическое исследование потока. В опытах применялись два типа фотографий и киносъемки потока с большим временем выдержки (г = 10г с), которое значительно превышало продолжительность цикла пульсации и давало осредненную по времени картину течения, а также с малым временем экспозиции (с = 10 с), позволяющим наблюдать колебания течения и движение вихревых образований. Наряду с использованием шлирен-метода, применялась также инжекция небольших количеств визуализирующего состава, которая проводилась в нескольких точках с одной стороны модели в пограничный слой перед выемкой, а также в нижних точках передней и задней стенок выреза. [c.128]

В настоящем исследовании информация о положении линий отрыва и присоединения оторвавшегося потока, полученная методом масляной пленки, в некоторых случаях, в пределах указанной точности измерений, вступает в противоречие с представлениями, сложившимися в [1,2] на основе данных оптических исследований. "Несогласованность" результатов связана с упрощенной трактовкой данных оптических исследований в рамках конической модели течения (фиг. 1). Она обусловлена как явлением перехода в пограничном слое, в частности в области изменения параметров, содержащей границу между режимами свободного и несвободного взаимодействия, так и с обязательным наличием узкой полосы пограничного слоя вдоль передней кромки, предшествующей линии отрыва при несвободном взаимодействии. [c.60]

Кинетика пластического течения на начальной стадии деформирования и природа поверхностных источников сдвигообразо-вания широко изучались в 30—40-х годах. В результате этих исследований было установлено, что начальные акты пластического течения, как правило, связаны с поверхностными слоями кристалла [55, 56]. Позднее также на основании рентгенографических исследований аналогичный вывод был сделан в работе [57]. В дальнейшем гипотеза о преимущественном пластическом течении в приповерхностных слоях кристалла на начальных стадиях деформирования получила подтверждение электронографическими, поляризационно-оптическими, металлографическими и другими методами исследования. Наиболее сильно влияние поверхностных слоев на общий процесс макроскопической деформации проявляется на монокристаллах металлов и химических соединений в специфических условиях внешней среды (газовой, жидкой, в присутствии поверхностных пленок и т. д.) [54]. Однако апомально [c.22]

Для исследования концентрации напряжений в острых углах трещины применение по-ляризационно-оптического метода весьма проблематично, вследствие неминуемо возникающего здесь пластического течения и наблюдаемое двойное лучепреломление не характеризует упругое распределение деформаций. [c.324]

В настоящее время авторы углубленно изучают структуры материала в состоянии расслоения после турбулентного пластического течения. Рентгепоструктурный анализ показывает увеличение блочности структуры и искаженности решетки (уширение линий на дебаеграммах). Однако для полной аттестации структуры и состояния материала необходимы более прецизионные метоД Ы исследования радиоспектроскопия, оптические методы, съемка дифракционного кино с использованием синхронного излучения и др. [c.22]

Однако он придерживается взгляда, что это обратное явление действительно существует и, таким образом, он рассматривает свои опыты как подтверждающие заключение Вехтлера. Если эта точка зрения правильна, то следует предположить, что целлюлоид, применявшийся этими германскими исследователями, является материалом, существенно отличным от ксилонита, обычно нами применяемого для исследований по оптическому методу. Такому ксилониту обычно перед употреблением дается возможность созревать в течение нескольких лет и камфара в течение этого времени может в значительной степени улетучиться. Файлон и Джессоп [c.229]

Необходимо отметить, что для современного этапа развития механики многофазных сред характерны экспериментальные исследования, интенсивно проводимые с целью изучения физических особенностей процессов движения и накопления их количественных характеристик. Однако опытное изучение таких течений связано со значительными трудностями, так как необходимо разрабатывать п применять новые методы измерений, позволяющие фиксировать дисперсность и скорости дискретной фазы, а также параметры течения газовой фазы. До сих пор такие методы окончательно не разработаны, но уже достигнуты результаты, показывающие, что напбо.тее перспектпвны.ми следует считать оптические, оптико-электронные и оптико-радиометрические методы измерений. [c.6]

Измерение амплитуды и профиля упругой волны сжатия, д также параметров в области течения между фронтами упругой я пластической волн дает информацию о высокоскоростном деформировании упругопластической среды и его особенностях. Д.чя этого наиболее широко используются методы емкостного датчика [31, 32] и оптического затйора [33], позволяющие осуществлять непрерывную регистрацию движения свободной поверхности. Возможна также постановка измерений с использованием манганинового и диэлектрического датчиков. Однако в этом случае точность измерений хуже. Результаты исследований указывают на сложную, до конца не изученную картину процесса деформирования металлов в одномерных ударных волнах. Многочисленными экспериментами показано, что в большинстве металлов и их сплавов в согласии с основными представлениями о характере поведения упругопластической среды при ударно-волновом нагружении образуется двухволновая конфигурация. При этом упругая волна может иметь четко выраженный фронт (ударный разрыв), как, например, у сталей, либо представлять собой течение типа простой волны сжатия [c.198]

В работах [4, 5] было исследовано влияние излучения на теплообмен при течении Куэтта излучающей и поглощающей жидкости, а в [6, 7] рассмотрено течение пробки излучающего и поглощающего газа в канале и полностью термически развитое ламинарное течение между двумя параллельными диффузно излучающими и диффузно отражающими изотермическими бесконечными пластинами. Автор работ [8, 9] исследовал влияние излучения на характеристики ламинарного течения излучающей и поглощающей жидкости с постоянными свойствами при параболическом профиле скорости между двумя параллельными пластинами и в трубе. Течение пробки газа между двумя параллельными пластинами исследовалось в [10] при этом для решения радиационной ча сти задачи было использовано приближение Шустера — Шварцшильда. Исследованию теплообмена на тепловом начальном участке при течении излучающей и поглощающей жидкости в трубе в приближении серого и несерого газа при параболическом профиле скорости посвящены работы [И, 12]. Авторы [13, 14] исследовали теплообмен при турбулентном течении излучающего и поглощающего серого газа в трубе в условиях, когда газ является оптически тонким, а в работе [15] приведены экспериментальные и теоретические результаты по теплообмену при полностью развитом течении несерого излучающего газа в трубе. Задача нахождения распределения температуры на тепловом начальном участке для ламинарного течения в трубе была решена в общем виде методом [c.581]

Осажденные частицы выстраиваются на поверхности подложки в цепочки, перпендикулярные направлению течения смазки, причем большие частицы располагаются на входе, а малые — на выходе подложки. Кроме того, осаждение частиц определяется значением их магнитного момента. Ферромагнитные частицы осаждаются первыми, парамагнитные и диамагнитные—далее на подложке. После того как вся порция жидкости стечет с подложки, по ней пропускают растворитель и фиксирующий раствор. После высыхания феррограмма готова для дальнейшего исследования — качественного или количественного. Качественное исследование состоит в наблюдении морфологии частиц под микроскопом или в определении типа частиц изнашивания с помощью бихроматического микроскопа (использование красного и зеленого светофильтров позволяет определять наличие окислов по их окраске), или с помощью разогрева феррограммы и наблюдения частиц изнашивания под микроскопом (при 330° С частицы низколегированной стали становятся голубого цвета, дальнейшее нагревание приводит к тому, что частицы чугуна покрываются голубыми пятнами). Для количественного анализа частиц используются два основных метода. Один из них — метод прямого считывания, состоящий в вычислении показателя изнашивания, который обычно выражается через оптические плотности осадка на входе и на выходе феррограммы. Показатель износа зависит от степени разбавления пробы, что учитывается с помощью фактора разбавления. [c.190]

В последнее десятилетие появились исследования по изысканию методов уменьшения пористости поверхностных пленок на стекле путем заполнения пор гидрофобными веществами. К таким исследованиям относится работа Л. С. Ястребовой (1958), разработавшей кислотно-парафиновый метод защиты оптических силикатных стекол от химического разрушения. Сущность этого метода заключается в обработке поверхности стекла 0.1 н. раствором уксусной кислоты в течение времени, необходимого для образования кремнеземистой пленки определенной толщины приблизительно 1350—1400 А. После промывки и подсушивания образцов их прогревают в расплавленном парафине при 230° в течение 30 мин. При этом достигается высокий защитный эффект, как свидетельствуют результаты, полученные Л. С. Ястребовой. [c.50]

Установлено, что для получения надежной адгезии латунные покрытия необходимо наносить на предварительно нагретые в вакууме детали. Исследование поверхности стали на оптическом поляризационном гониометре при ее нагреве в вакууме 2,7 х X 10 Па в интервале температур 300—500°С показало, что происходит некоторое уменьшение толщины исходных поверхностных пленок, что благоприятно сказывается на адгезии покрытий. Латунные покрытия имели надежную адгезию, если деталь в течение 5—10 мин находилась в вакууме при температуре 350° С. При испытаниях методом нормального отрыва разрыв всегда происходит по слою резины. Максимальное разрывное усилие составляло 3,3-10 ГПа и органичивалось силами когезии резины, в то время как при использовании гальванических латунных покрытий такой же толщины разрывное усилие составляло 2,2 х X 10 ГПа. Кроме того, латунное покрытие, нанесенное в ва- [c.201]

В этой главе собраны основные оригинальные результаты экспериментальных исследований по линейной и нелинейной спектроскопии атмосферы, выполненных в течение последнего десятилетия в Институте оптики атмосферы СО АН СССР с использованием обсуждавшихся выше методов и аппаратурных комплексов абсорбционной лазерной спектроскопии. Наибольшее внимание уделялось -видимому и фотографическому инфракрасному диапазону спектра, где работают многие типы лидаров для исследования характеристик и состава атмосферы, и области 8... 12 мкм — окну прозрачности, используемому для атмосферного газоанализа и работы устройств, источником излучения в которых являются С02-лазеры. Главными объектами исследования являлись молекулы НзО, СО2, СН4, N20 и их изотопные модификации, т. е. молекулярные составляющие воздуха, играющие значительную роль в ослаблении оптического излучения, распространяющегося в атмосфере. Условия, в которых была выполнена значительная часть экспериментов, типичны для условий тропосферы. [c.161]

Юаза и др. [77] провели исследования повреждения зеркал, возникающего при работе в непрерывном режиме. Используя метод электронной оже-спектроскопии, они нашли, что при работе лазера на поверхности зеркала образуется слой окисла. За счет образования слоя окисла идет и быстрая деградация в течение первых 100 ч работы лазера, и последующая медленная деградация. Эти исследования находятся в соответствии с измерениями Сузуки и Огавы [78] по оптической стимуляции окисления поверхностей GaAs. [c.351]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...