Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Исследование быстропротекающих процессов в течениях с ударными волнами цифровыми оптическими методами

Авторы: Федор Николаевич Глазырин, Ирина Александровна Знаменская (МГУ имени М.В.Ломоносова) glazyrin@physics.msu.ru

В работе рассмотрено применение нескольких панорамных цифровых оптических методов визуализации потоков к импульсным нестационарным течениям, включающим в себя бегущие ударные волны.

Апробирована визуализация подобных течений методом цифровой трассерной анемометрии (ЦТА, также PIV – Particle Image Velocimetry), теневым фоновым методов (ТФМ).

Большое внимание уделено искажению данных ЦТА в областях, прилегающих к фронту ударной волны. Построена модель подобных искажений, учитывающая динамику увлечения частицы потоком и особенности проведения ЦТА-измерений. Показана возможность восстановления реальных данных скорости газа по искажённым данным ЦТА с помощью этой модели.

С помощью ЦТА и ТФМ исследовано течение, развивающееся после выхода ударной волны из канала прямоугольного сечения в открытое полупространство (Рис. 1 а,б). Исследована временная динамика скорости потока за плоской ударной волной в ударной трубе.

Впервые получены ЦТА-картины течения, создаваемого импульсным распределённым газовым разрядом при пониженном давлении воздуха (до 100 торр) (Рис. 1, в). По динамике ударно-волновой конфигурации сделаны выводы о пространственном распределении энерговклада.

а

б

в