СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ТОКА НА ПОВЕРХНОСТИ МОДЕЛИ Советский патент 1994 года по МПК G01M9/06 G01M9/08 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано для визуализации газовых течений.

Известен способ визуализации течений, при котором на поверхность модели наносят метки визуализирующего состава, затем помещают модель в газовый поток и регистрируют картину движения визуализирующего состава.

Однако этот способ требует значительного времени для подготовки модели, выдержки модели и не позволяет исследовать нестационарные процессы.

Известен способ определения предельных линий тока на поверхности модели, основанный на создании тепловых меток и регистрации их движения с помощью тепловизионной системы.

Однако этот способ не позволяет исследовать течения газа в пограничном слое и в отдельных зонах, т. к. обычно тепловые метки создаются перед моделью, что ограничивает экспериментальные возможности способа.

Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей путем расширения круга исследуемых областей газовых течений.

Для этого в способе определения предельных линий тока на поверхности модели, основанном на создании тепловых меток и регистрации их движения с помощью тепловизионной системы, тепловые метки создают путем нагрева на 5-10^оС поверхности модели в дискретных точках.

На фиг. 1 изображена схема определения предельных линий тока; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

На поверхности исследуемого летательного аппарата выбирают дискретное поле точек, в которых необходимо определить предельные линии тока. Исследуемый летательный аппарат или его модель помещают в поток. В выбранных точках осуществляют подогрев поверхности до температуры, на 5-10^оС превышающей температуру поверхности в окрестности этих точек.

Предлагаемый способ был опробован при исследовании течения на прямоугольном крыле 1 (фиг. 1), установленном в аэродинамической трубе 2. При этом точечный подогрев осуществлялся при помощи нихромовых колец 3 малого диаметра, установленных заподлицо с поверхностью крыла, по которым пропускался электрический ток. Тепловые следы 4, образуемые переносом подогретого воздуха вдоль предельных линий тока, улавливались приемной камерой 5. Сигнал от камеры после преобразования формирует на экране монитора 6 тепловое изображение крыла и предельных линий тока на нем.

Проведенные эксперименты показали работоспособность предлагаемого способа и подтвердили существенную экономию времени по сравнению с другими способами.

Способ может с успехом применяться как для определения предельных линий тока на поверхностях натурных летательных аппаратов в полете на стационарных режимах, так и при сложном или нестационарном движении исследуемой модели в аэродинамической трубе, так как на результаты определения предельных линий тока, т. е. на конечные показания, не влияют условия выхода летательного аппарата на этот стационарный режим или движения модели летательного аппарата. Это обусловлено тем обстоятельством, что при соблюдении специальных условий, например "тонкой" теплопроводной стенке, перестройка фиксируемой в процессе эксперимента картины линий тока за счет процессов тепломассообмена в потоке газа осуществляется за десятые доли секунд. (56) П. Чжен. Управление отрывом потока. М. : Мир, 1979, с. 116.

Авторское свидетельство СССР N 818260, кл. G 01 M 9/00, 1975.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ТОКА НА ПОВЕРХНОСТИ МОДЕЛИ, основанный на создании тепловых меток и регистрации их движения с помощью тепловизионной системы, отличающийся тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей, тепловые метки создают путем нагрева на 5 - 10^oС поверхности модели в дискретных точках.