Перевод названия: Experimental study of running breakdown
Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 1996
Аннотация: 1. Проведено визуальное исследование бегущего распада вихря. Определены режимные условия его образования и способы инициирования. Произведена видеозапись с помощью видеосистемы "Panasonic" и фотографирование основных типов распада (осесимметричного и спирального).p 2. Измерены профили скоростей исходного невозмущенного течения вблиПоказать полностьюзи вихревой нити и мгновенные профили скоростей в области распада. Измерения проводились с помощью полуавтоматической системы обработки стробированных фотографий.p 3. С применением системы вывода видеоизображения на компьютер обработаны видеозаписи бегущего распада, в результате чего впервые измерена скорость распространения распада и исследована его пространственно-временная эволюция.p 4. Также при поддержке данного гранта создана компьютерная программа для обработки видеоизображения, автоматически определяющая положение оси вихря. Это позволило определить пространственную геометрию стационарных винтовых вихрей, на которых также предполагается иницировать бегущие возмущения.p 5. Перечисленные выше исследования проведены на камере квадратного сечения. Это дает преимущество в качественной визуализации через плоскую стенку и отстсутствием искажений. Кроме того, был изготовлен более канонический цилиндрический рабочий участок для исследования как бегущего, так и стационарного распада вихря. Новый рабочий участок оснащен автоматизированной системой сбора и обработки данных, включающей датчики давлений и скоростей, электронные усилители, шестнадцати канальное АЦП, PC 486 и оригинальное програмное обеспечение, созданное при поддержке данного гранта.p 6. С помощью этой системы проведены исследования распада вихря в цилиндрическом канале. Получены зависимости между перепадами давления на вихревой камере и между давлением в центре и на периферии вихревого потока, которые определяют интегральные характеристики течения (осевую и тангенциальную составляющую количества движения и значит степень закрутки потока), и пульсационными характеристиками распада. Используя метод быстрого Фурье-преобразования сигналов с датчиков пульсаций давления удалось определить частоту прецессии спирального распада и его пространственный щаг в зависимости от режимных условий в вихревой камере.p 1. The visual study of the running vortex breakdown is performed. The regime conditions of its generation and the ways of its initiation are determined. The video records by "Panasonic" system and photographs of the main types of the vortex breakdown (axisymmetric and spiral) were made.p 2. The profiles of undisturbed flow velocities in vicinity of a vortex filament and momentary velocities profiles in the breakdown area were measured. The measurements were carried out with the aid of the semi-automatic system of stroboscopic photographs processing.p 3. Using the system of the capture of videoimages to the computer the video records of the running vortex breakdown were processed. As a result the breakdown propagation velocity was obtained and its spatial-time evolution was studied.p 4. Also with the support of the present grant the computer program of videoimages processing was created. It determines automatically the position of the vortex axis. This system allowed to determine the spatial geometry of the stationary helical vortices. The running disturbances are planned to be initiated on these helical vortices.p 5. The experiments are carried out in the vortex chamber of a square cross section. Such a construction has an advantage during flow visualization since the flat wall does not yield any optical distortions. Besides, the new canonical working section of cylindrical form was made which was intended for studying both the running vortex breakdown and stationary one. This new experimental setup was equipped with an automatic system of data collection and processing, including pressure and velocity transducers, electronic amplifiers, sixteen channel ADC, PC 486 and original software developed with the support of the present grant.p 6. Using this system the studies of the vortex breakdown in the cylindrical channel were performed. The dependencies of the pressure drop at the vortex chamber on the pressure in the center and periphery of the vortex flow were obtained. They determine integral parameters of the flow (axis and tangential parts of the movement quantity and the rate of the flow swirl accordingly) and pulsate characteristics of the breakdown. With the method of Fast Furrier transform of the signals from the pressure transducers the helical breakdown precession frequency and its spatial pitch were measured in dependence on regime conditions of the vortex chamber.p