Sign In

הדמיה של זרימת צבע פני השטח: שיטה איכותית להתבוננות בדפוסי סטריקלין בזרימה על-קולית

Overview

הדמיית זרימה סביב או על גוף היא כלי חשוב במחקר אווירודינמיקה. הוא מספק שיטה לחקר איכות וכמותי של מבנה הזרימה, והוא גם מסייע לחוקרים לתעד ולאמת התנהגות זרימת נוזלים. ניתן לחלק פריט חזותי של זרימה לשתי קטגוריות: תצוגה חזותית מחוץ לפני השטח ופריטים חזותיים של זרימת פני השטח. טכניקות הדמיה של זרימה מחוץ לפני השטח כרוכות בקביעת מאפייני הזרימה סביב גוף העניין. הם כוללים אך אינם מוגבלים לתמונת חלקיקים ולוצימטריה (PIV), הדמיית שלירן והדמיה של זרימת עשן. טכניקות אלה יכולות לספק נתונים איכותיים וכמותיים על הזרימה סביב הגוף. עם זאת, טכניקות אלה הן בדרך כלל יקר וקשה להגדיר. טכניקות הדמיה של זרימת פני השטח, לעומת זאת, כרוכות בציפוי גוף העניין בצבע כדי לחקור את הזרימה על פני השטח. טכניקות אלה, שהן פולשניות יותר בפועל, כוללות הדמיהשלזרימת הצבע ולאחרונה משתמשות בצבע רגיש ללחץ, המעניק תמונה מפורטת של הזרימה על פני הגוף. זה מאפשר לחוקרים לדמיין תכונות זרימה שונות, כולל בועות למינאר, מעברי שכבת גבול והפרדת זרימה. הדמיית זרימת הצבע, טכניקת העניין בניסוי הנוכחי, מספקת תמונה איכותית של זרימת פני השטח והיא אחת משיטות ההדמיה הפשוטות והחסכוניות ביותר של זרימת פני השטח, במיוחד להדמיית זרימות גזיות על גוף.

בניסוי זה, התנהגות זרימת פני השטח על שישה גופים נחקרת בזרימה על-קולית. דפוסי הפסים מתקבלים באמצעות טכניקת ההדמיה של זרימת הצבע, ונתיבי הזרימה, מידת ההתקשרות וההפרדה של הזרימה, והמיקום וסוג הזעזועים מזוהים ונחקרים מתמונות הזרימה.

Procedure

  1. התבוננות בפסים בזרימה על-קולית
    1. מערבבים את אבקת הצבע הפלואורסצנטי ושמן מינרלי בקערת פלסטיק. מוסיפים כמויות קטנות של שמן מינרלי לצבע במרווחים, ומערבבים ברציפות עד שמתקבלת תערובת חצי צמיגית. התערובת לא צריכה להיות נוזלית.
    2. הר את העוקץ מעל תא הבדיקה של מנהרת הרוח העל-קולית ונעל אותו למקומו. בהדגמה זו נעשה שימוש במנהרת רוח על-קולית עם 6 ב-x 4 בקטע הבדיקה וטווח מספרים של 1.5 עד 4 נוסעים, כפי שמוצג באיור 1. מספר ה- Mach משתנה על-ידי התאמת הגדרת הבלוק (שינוי יחס השטח של מקטע הבדיקה).

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תבניות זרימת הפסים עבור ששת הדגמים והתנאים המפורטים בטבלה 1 מוצגות להלן. עבור טריז דו-ממדי, תבנית זרימה אחידה נצפתה על הגוף, כפי שמוצג באיור 4, למעט באזור שבו יש עיוות פני השטח, שגורם לזרימה להיפרד. כאשר בזווית ב 12°, הזרימה לאורך פני השטח מוטה כלפי מעלה. אפקט זה משוקף כאשר המ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

דפוסי זרימת סטריקלין על פני שישה גופים בזרימה על-קולית נחקרו באמצעות הדמיה של זרימת צבע פני השטח. דפוסי זרימה מעל טריזים דו-ממדיים ותלד הראו שאפקטי קצה ממלאים תפקיד דומיננטי בקביעת מבנה זרימת פני השטח. הזרימה מעל החרוט הוצגה כחיבור מלא לטווח הסטה של ±13°. דגם האף הקהה היה הגוף הראשון שהראה ק...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

Skip to...

0:01

Concepts

2:16

Performing Dye Flow Visualization in Supersonic Flow

4:48

Results

Videos from this collection:

article

Now Playing

הדמיה של זרימת צבע פני השטח: שיטה איכותית להתבוננות בדפוסי סטריקלין בזרימה על-קולית

Aeronautical Engineering

4.9K Views

article

ביצועים אווירודינמיים של דגם מטוס: DC-6B

Aeronautical Engineering

8.3K Views

article

אפיון מדחף: שינויים ב-גובה, בקוטר ובמספר הלהב בביצועים

Aeronautical Engineering

26.1K Views

article

התנהגות חיל האוויר: התפלגות לחץ על כנף קלארק Y-14

Aeronautical Engineering

21.0K Views

article

ביצועי כנף קלארק Y-14: פריסה של התקנים בעלי הרמה גבוהה (מדפים ולוחות)

Aeronautical Engineering

13.3K Views

article

שיטת כדור מערבולת: הערכת איכות זרימת מנהרת הרוח

Aeronautical Engineering

8.7K Views

article

זרימה גלילית צולבת: מדידת התפלגות לחץ והערכת מקדמי גרירה

Aeronautical Engineering

16.1K Views

article

ניתוח זרבובית: וריאציות במספר ה-Mach ובלחץ לאורך התכנסות וזרבובית מתפצלת

Aeronautical Engineering

37.8K Views

article

שלירן הדמיה: טכניקה לדמיין תכונות זרימה על קולית

Aeronautical Engineering

11.4K Views

article

הדמיה של זרימה במנהרת מים: התבוננות במערבולת המובילה מעל כנף דלתא

Aeronautical Engineering

8.0K Views

article

צינור פיטו-סטטי: מכשיר למדידת מהירות זרימת האוויר

Aeronautical Engineering

48.7K Views

article

אנמומטריית טמפרטורה קבועה: כלי לחקר זרימת שכבת גבול סוערת

Aeronautical Engineering

7.2K Views

article

מתמר לחץ: כיול באמצעות צינור פיטו-סטטי

Aeronautical Engineering

8.5K Views

article

בקרת טיסה בזמן אמת: כיול חיישנים משובצים ורכישת נתונים

Aeronautical Engineering

10.1K Views

article

אווירודינמיקה רב-תכליתית: אפיון דחף על הקסאקופטר

Aeronautical Engineering

9.1K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved