Способ интерференционных измерений плотности потока в газовой динамике

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42h, 34/11

Заявлено 18.111.1969 (№ 1311684/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.1Хх1970. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания ЗО.XI.1970

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 02c1 11/00

УДК 535.411(088.8) ;Чс с.. ° с ; °, е

l сс !

L ..:.: . 1 ... ic .1 /; х х:

1 т1;", т ;.

l с

Автор ь| изобретения

Э. П. Казанджан и В. С. Сухоруких

Заявитель

СПОСОБ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ

ПОТОКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ

30 где /(— показатель адиабаты.

Изобретение относится к устройствам для определения плотности в сверхзвуковом пото.ке газа, а именно к интерференционным способам измерений в газовой динамике, и может быть использосвано при исследованиях в аэродинамических трубах и па аэродинамических трассах. Известный способ интерференционных измерений, применяемый при газодинамических исследованиях, требует получения двух интерференционных картин — в монохроматическом и белом свете, для чего необходимо применение сложных фотоприставок с разделительными устройствами.

Недостаток известного способа устраняется тем, что получают интерференционпую картину потока только в монохроматнческом свете, выбирают на ней сечение, перпендикулярное оси симметрии течения, проходящее через середину темной интерференционной полосы в невозмущенном потоке вне ударной волны, проводят касательную к ударной волне в точке ее пересечения с выбранным сечением, по величине угла этой касательной с осью симметрии и числу Маха невозмущенного потока, замеренному в эксперименте, определяют отношение плотностей за и перед ударной волной, выбирают за ударной волной в указанном сечении две темные полосы, находят расстояние от их середин до оси симметрии, определяют число темных полос между выбранными полосами и находят коэффициент, характеризующий условия проведения эксперимента, после чего определяют разность оптической длины пути светового луча, прошедшего через точку, соответствующую середине выбранной темной полосы в возмущенной области течения.

Определение изменения плотности по предлагаемому способу показано на чертеже.

На фотографии интерференционной картины в монохроматическом свете выбирают ссчснис х= сопз1, перпендикулярное оси 0 — Х симметрии течения. Это сечение должно проход|пь через середину темной интерференци15 онной полосы 1 в невозмущенной области течения (вне ударной волны).

В точке А пересечения ударной волны с выбранной прямой x=const проводят касательную к ударной волне 2. Определяют угол

20 yk между этой касательной и направлением невозмущенного потока (осью 0 — Х) .

По углу ф и числу Маха невозмущепного потока М, замеренному в эксперименте, вычисляют отношение плотностей за и перед

25 ударной волной, равное (К+ 1) М вттт2v

Рф

2 -+- (К вЂ” 1) Л зпт ф

280920

Вычисляют величину

2 — (р" — 1) ф я — — VR — ф)(R VR — г — i I

ГВ

m = — (р* — 1) Я вЂ” г +

R + ) R — r< R + R — г

R (R х 2 в) — rc 1и + rв1п

Предмет изобретения

Выбирают две темные интер ференционные полосы 3, проходящие вблизи ударной волны.

Отмечают точки В и С пересечения этих полос с прямой x=const. Отрезок АС должен быть таким, чтобы внутри него зависимость плотности от радиальной координаты r была близка к линейной. При этом длины отрезков

АВ и ВС должны по крайней мере в 3 — 5 раз превышать погрешность измерения этих длин.

Измеряют расстояния от точек А, В и С до оси симметрии — соответственно R, гв и rñ.

Результаты измерений приводят к масштабу натуры.

Определяют величину (6! — увеличенное на единицу число темных интерференционных полос, пересекающих прямую х= const между точками В и С (например, если через точки

Вычисленное значение rn округляют до ближайшего целого числа тц. Округленную величину полагают равной разности оптической длины пути для луча, прошедшего через точку В, и луча, прошедшего через невозмущенную область течения.

По значению величины тц в точке В и интерференционной картине в монохроматическом свете обычным путем находят распределение оптической длины пути н исследуемой области.

Способ интерференционных измерений плотности потока в газовой динамике путем определения изменения оптической длины пути световых лучей в возмущенной области течения, отличающийся тем, что, с целью упрощения методики измерений, а также возможности применения голографических методов в интерферометрии, получают интерференционВ и С проходят соседние полосы, то fб = 1), Знак величины б, связанный с первоначальной настройкой интерферометра (положительный или отрицательный клин интерференции), находят обычпьгм образом.

Вычисляют коэффициент, характеризующий условия эксперимента,,о, г (n0 1)

10 где р ип — плотность и показатель преломления газа при нормальных услов иях; р — плотность невозмущенного пото15 ка, Х вЂ” длина волны света. ную картину потока только в монохроматиче20 ском свете, выбирают,на ней сечение, перпендикулярное оси симметрии течения, проходящее через середину темной интерференционной полосы в невозмущенном потоке вне ударной волны, проводят касательную к удар25 ной волне в точке ее пересечения с выбранным сечением, по величине угла этой касательной с осью симметрии и числу Маха невозмущенного потока, замеренному в эксперименте, определяют отношение плотностей за и

30 перед ударной волной, выбирают за ударной волной в указанном сечении д ве темныс полосы, находят расстояние от их середин до оси симметрии, определяют число темных полос между выбранными полосами и находят

35 коэффициент, характеризующий условия проведения эксперимента, после чего определяют разность оптической длины пути светового луча, прошедшего через точку, соответствующую середине выбранной темной полосы в

40 возмущенной области течения, 280920 у

Составитель С, Б. Тапельзон

Редактор А. В. Корнеев

Корректор А. П. Васильева

Заказ 3402/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2