Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике.
Способы изучения течения капельной жидкости известны. Одни из них, обеспечивая измерение поля скоростей, не дают наглядного представления о характере течения, другие визуализируя поток, не устанавливают значений скоростей или требуют для измерения скоростей сложной съемочной аппаратуры.
Предложенный способ позволяет визуализировать течение и определить профиль скорости. Это достигается тем, что наблюдают каверну, образующуюся за помещенным в поток зондом, при этом скорость в каждой точке определяют по длине тянущейся за ней каверны, а в условиях отсутствия естественной кавитации подают газ в область течения за зондом, приводящий к образованию искусственной каверны.
Способ поясняется фиг. 1 и 2.
Горизонтально установленный зонд 1, например проволока, помещен в поток. Если скорость V течения вдоль зонда постоянна (как показано на фиг. 1а), то каверна 2 имеет постоянную длину L.
Когда скорость V вдоль зонда изменяется (см. фиг. 1б), изменяется также и длина L каверны.
На фиг. 2 показан контур каверны, полученный фотографированием.
Возмущенный поток в нижней части постепенно переходит в невозмущенный. Длина каверны измеряется в невозмущенном потоке L0. По измеренной длине L каверны 2 в интересующей точке 3 скорость определяется из выражения
где V - скорость течения в данной точке;
V0 - скорость невозмущенного потока;
L - длина каверны в данной точке;
L0 - длина каверны в невозмущенном потоке;
Р0 - давление в невозмущенном потоке;
Рк - давление в каверне;
ρ - плотность жидкости;
g′ - ускорение силы тяжести;
Z - разность высот между рассматриваемой точкой и точкой, в которой измерена L0.
Это выражение справедливо при условии
где d - диаметр цилиндрического зонда, постоянный по длине, выраженный в миллиметрах;
V0 - скорость течения невозмущенного потока, выраженная в метрах в секунду.
В условиях отсутствия естественной кавитации каверну создают подачей газа, например воздуха, в область течения за зондом.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ | 1993 |
|
RU2082958C1 |
| Снаряд для стрельбы в водной среде | 2017 |
|
RU2677506C1 |
| КАВИТАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ | 2008 |
|
RU2356611C1 |
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ | 1994 |
|
RU2080584C1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ | 2010 |
|
RU2430796C1 |
| КАВИТИРУЮЩИЙ СЕРДЕЧНИК БОЕПРИПАСА ОГНЕСТРЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ | 2019 |
|
RU2722891C1 |
| КАВИТИРУЮЩИЙ СЕРДЕЧНИК | 2006 |
|
RU2316718C1 |
| СПОСОБ СЖИЖЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ НЕФТЯНОГО ПОПУТНОГО ГАЗА | 2006 |
|
RU2318167C1 |
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ В НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ (ВАРИАНТЫ) | 2005 |
|
RU2298768C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУЙ ЖИДКОСТИ | 2001 |
|
RU2199666C2 |
1. Способ изучения течения капельной жидкости посредством помещения в поток зонда, отличающийся тем, что, с целью визуализации течения и определения профиля скорости, наблюдают каверну, образующуюся за помещенным в поток зондом, при этом скорость в исследуемой точке определяют по длине тянущейся за ней каверны из выражения
где V - скорость в данной точке;
V0 - скорость невозмущенного потока; 
L - длина каверны в данной точке;
L0 - длина каверны в невозмущенном потоке;
Р0 - давление в невозмущенном потоке;
Рк - давление в каверне;
ρ - плотность жидкости;
g′ - ускорение силы тяжести;
Z - разность высот между рассматриваемой точкой и точкой, в которой измерена L0, справедливого при условии
где d - диаметр цилиндрического зонда, постоянный по длине, выраженный в миллиметрах;
V0 - скорость течения невозмущенного потока, выраженная в метрах в секунду.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью образования каверны в условиях отсутствия естественной кавитации, подают газ в область течения за зондом.
