Способ обнаружения срывных явлений в несжимаемом потоке" вблизи обтекаемой поверхности и измерения частоты их появления

 

аО 1:»

АСИЕНТ. -".:. ". !."СЫН бн лис е;= i1 А

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Оц 497496

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01.74 (21) 1989122/40-23 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Опуб;;пковано 30.12.75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 29.03.76 (53) УД (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. H. Лопасов, Е. У. Репик и Ю. П. Соседко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СРЫВНЫХ ЯВЛЕНИЙ

В НЕСЖИМАЕМОМ ПОТОКЕ ВБЛИЗИ ОБТЕКАЕМОЙ

ПОВЕРХНОСТИ И ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области аэродинамических измерений, в частности к экспериментальным исследованиям структуры турбулентного пограничного слоя.

Известен способ обнаружения срывных явлений в несжимаемом потоке вблизи обтекаемой поверхности и измерения частоты их появления, который основан на опознавании и фиксации с помощью термоанемометрического насадка заранее обусловленных отклонений скорости жидкости от ее среднего значения. Частота появления срывных явлений определяется путем статической обработки результатов измерения пульсаций скорости.

Однако процесс опознавания срывных явлений в этом способе не надежен и приводит к значительной погрешности измерений частоты их появления. Это объясняется тем, что, вопервых, измерения не являются непосредственными, так как необходимо предположение о некоторой связи между срывными явлениями в пограничном слое и совокупностью пульсаций скорости, поскольку термоанамометрический насадок реагирует только на скорость потока; во-вторых, измерения не являются полностью локальными, так как срывные явления, происходящие вверх по потоку от измерительного сечения, порождают пульсации скорости, которые сносятся к измерительному сечению и влияют на результаты местных измерений.

Цель изобретения — повышение точности эксперимента.

Для этого создают в заданной зоне ступенчатое изменение температуры обтекаемой по5 верхности и регистрируют колебания температуры жидкости, вызванные изменения положения границы развивающегося в этой зоне теплового слоя, причем расстояние от обтекаемой поверхности до точки измерений опредеI0 ляют по максимуму амплитуды колебаний регистрируемой температуры.

"В заданной зоне создают ступенчатое изменение температуры обтекаемой поверхности, для чего устанавливают заподлицо с поверх15 ностью нагревательный элемент 1 (см. чертеж) отделенный от остальной поверхности 2 слоем тепловой изоляции 3. Нагревательный элемент представляет собой металлическую вставку, подогреваемую, например, электриче20 ской спиралью 4. В результате подогрева вставки 1 имеет место ступенчатое распределение температуры (Т) поверхности в направлении потока 5. Начиная от передней кромки нагревательного элемента (Хо), на его поверх25 ности нарастает тепловой слой 6, внутри которого температура воздуха заметно больше (на

20 — 50 С) температуры набегающего холодного потока. На расстоянии ЛХ=(0,1 — 0,3)6 от границы Хо ступенчатого изменения темпера30 туры поверхности в области границы теплово497496

1 !! !7 ! !

Составитель А. Семенихин

Корректор Л. Денискииа

Редактор Е. Дайн

Техред Т. Миронова

Заказ 399 2 Изд. № 2119 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий .

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

I о слоя 6 устанавливают малоинерционный преобразователь 7 температуры, например термопару из сваренных встык тонких термоэлектродов диаметром (0,03 мм.

При наличии срывных явлений вблизи стенки(в данном случае на поверхности нагревательного элемента) происходит местное утолщение области замедленной жидкости с последующим выбросом этого объема жидкости во внешнюю часть пограничного слоя, после чего область замедленной жидкости вблизи стенки становится тоньше. Эти явления сопровождаются соответственно увеличением и уменьшением толщины теплового слоя, вследствие чего граница теплового слоя изменяет свое положение, что регистрируют преобразователем 7 температуры, фиксирующие количество смен, горячего и холодного потока. При этом оптимальное расстояние Лу от поверхности до преобразователя температуры определяется по максимуму амплитуды колебаний регистрируемой им температуры, что соответствует среднестатическому положению границы теплового слоя, 5 Предмет изобретения

Способ обнаружения срывных явлений в несжимаемом потоке вблизи обтекаемой поверхности и измерения частоты их появления, основанный на опознавании и фиксации зара10 нее обусловленных отклонений движения жидкости от среднего состояния, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, в заданной зоне создают ступенчатое изменение температуры обтекае15 мой поверхности и регистрируют колебания температуры жидкости, вызванные изменением положения границы развивающегося в этой зоне теплового слоя, причем расстояние от обтекаемой поверхности до точки измерений

20 определяют по максимуму амплитуды колебаний регистрируемой температуры.