Способ определения направления предельных линий тока

 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к оптическим способам исследования пограничного слоя на обтекаемой газом поверхности. Целью изобретения является упрощение и повышение точности определения направления предельных линий тока. Перед испытаниями модели в аэродинамической трубе на исследуемую поверхность наносят слой термоиндикатора, например, жидкокристаллического. Путем локального радиационного лучевого нагрева с использованием щелевой диафрагмы в заданном участке исследуемой поверхности создают тепловую метку, которая проявляется на слое термоиндикатора в виде системы полос разного цвета, соответствующих областям с различной температурой. Диафрагму поворачивают до получения осесимметричной цветовой картины, и по конечному положению диафрагмы определяют направление предельных линий тока. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (51) 5 G 01 М /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 3987099/40-63 (22) 13.12.85 (46) 23.03.90. Бюл. И 11 (72) В.М. Филиппов, П,П. Воротников и Л.В. Носачев (H) 629.7.018(088Л) (56) Чжен П. Управление отрывом потока. - М., Мир, 1979, с. 120. йилин Б.В. Тепловая аэросьемка при изучении природных ресурсов. - Л., Гидрометеоиздат, 1980, с. 43-44.. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ.

ПРЕДЕЛБНЫХ ЛИНИЙ ТОКА (57) Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к оптическим способам исследования пограничного слоя на обтекаемой газом поверхности. Целью изобретения являИзобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к оптическим способам исследования пограничного слоя на обтекаемой поверхности.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности., На чертежах изображена рабочая картина исследуемого участка поверх" ности при отсутствии потока (u=0) и

его наличии (иФО) для случаев использования круглой (фиг. 1 а, б) и щелевой (фиг. 2 а, б) диафрагм оптической системы.

Результаты были получены с микрокапсюлированными термохромными пленками жидких кристаллов толщиной

0,10 мм и 0,18 мм, обеспечивающими

2 ется упрощение и повышение точности определения направления предельных линий тока. Перед испытаниями модели в аэродинамической трубе на исследуемую поверхность наносят слой термоиндикатора, например, жидкокристаллического. Путем локального радиационного лучевого нагрева- с использованием щелевой диафрагмы в заданном участ. ке исследуемой поверхности создают тепловую метку, которая проявляется на слое термоиндикатора в виде систе" мы полос разного цвета, соответствующих областям с различной температурой. Диафрагму поворачивают до получения осесимметричной цветовой картины, и по конечному положению диафрагмы определяют направление предельных

Линий тока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, индикацию температуры в диапазонах . от 20 до 24 С и от 30 до 34 С, соответственно.

Пример. Перед испытаниями модели в аэродинамической трубе.на исследуемую поверхность наносят слой термоиндикатора, например жидкого кристалла. Жидкокристаллический термоиндикатор просто нанести путем напыления его раствора в петролейном эфире или наклеивания готовых микрокапсюлированных термохромных пленок.

Рабочая т емпера тура термои нди ка торо в

О выбирается на 1.-10 С выше температуры поверхности.

После установки модели в рабочем положении проводится настройка оптической системы нагрева так, чтобы

1/520)7 обеспечить оптимальную фокусировку диафрагмы на заданную точку поверх(! ности. Затем увеличивают мощность радиационного потока нагрева до цветового проявления диафрагмы. В слу5 чае круглой диафрагмы при отсутствии потока (фиг. 1а) имеет место картина в виде концентрических цветных колец: в центре фиолетовый круг (1), далее синее (2), голубое (3), зеленое (4), желтое (5), красное (6) и коричневое (7) кольца на черном фоне (8) . Такое распределение цветов по радиусу обусловлено соответствующим падением температуры от ее центра к периферии.

B потоке взаимное расположение колец ( ( становится эксцентричным с осью симметрии, направленной по линии тока (фиг. 1б) . С наветренной стороны про- 20 исходит уменьшение, с подветренной увеличение толщины колец. Круглая диафрагма позволяет, в частности, дос— таточно просто определить местоположение отрыва пограничного слоя . 25

Более точные результаты при определении направления предельных линий тока можно получить со щелевыми диафрагмами. С простейшей щелевой диафраг( мой в спокойном воздухе (u=0) имеет место симметричная относительно продольной и поперечной осей щели цветовая картина (фиг. 2а) . В потоке же (u40) симметричная картина может наблюдаться только относительно одной оси, расположенной вдоль потока. При ориентации щепи перпендикулярно направлению потока с ее наветренной стороны цветовые полосы становятся более узкими и плоскими, с подветеренной

40 стороны изменения имеют противоположный характер (фиг. 2Ь) . В момент ори. ентации щели вдоль потока она выглядит наиболее узкой, Хорошие результаты получаются при использовании Xобразных щелевых диафрагм (двух щелевых, пересекающихся под заданным углом) .

Использование вращающейся диафрагмы (нагрева) позволяет повысить точностьь путем использования "нулевого" положения (установка нулевого угла между осью симметрии цветового изображения диафрагмы и напраэлением предельной линии тока в точке измерения).

Повышение точности обеспечивается и тем, что при установке "нулевого" положения к нему можно подходить разными путями : с больших или меньших углов, ориентировать по направлению предельных линий тока разные оси диафраг-. мы. формула изобретения

1. Способ определения направления предельных линий тока вдоль обтекаемой газом поверхности, включающий создание в заданных участках поверхности тепловых меток и регистрацию их движения, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, на исследуемую поверхность предварительно наносят слой термоиндикатора, тепловые метки создают путем локального радиационного лучевого нагрева, а направление предельных линий тока определяют по деформации цветовой картины термоиндикатора в заданном участке, возникающей в результате обдува поверхности газом.

2. СпосоЬ поп. 1, отли ча юшийся тем, что локальный лучевой нагрев осуществляют с использованием щелевой диафрагмы, которую поворачивают до получения осесимметричной цветовой картины термоиндикатора, а направление предельных линий тока определяют по конечному положению диафрагмы.

1552037 и=о

Составитель А. Ожередов

Техред Л.Олийнык Корректор Т. Малец

Реда кт ор А. Ша ндор Ф»

Заказ 324 Тираж 434, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5

Производственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101