НИИ механики МГУ Лаборатория экспериментальной гидродинамики
English
Общие сведения
Сотрудники
Исследования
Установки
Гидродинамическая труба
Газодинамический комплекс
Упругие трубки
Сферический слой
Гидродинамический комплекс
Публикации
История

Газодинамический комплекс

Газодинамический комплекс лаборатории экспериментальной гидродинамики включает в себя несколько установок для исследования свободных затопленных и соосных струй, течений в различных каналах и трубах. К комплексу осуществлён подвод воздушной магистрали с давлением 6 атм, он оснащен измерительной и обрабатывающей аппаратурой, системой PIV, программным обеспечением в среде LabView.
  • Установка для создания ламинарных струй предназначена для исследований свободных струйных течений и исследования течений в формирующих устройствах, обеспечивающих заданный профиль скорости и малый уровень турбулентных пульсаций на выходе.

      
    Установка для исследования течений в коротких диффузорах.


    Ламинарная струя воздуха, визуализированная дымом, в лазерном ноже.


    Исследование развития возмущений в ламинарной струе методом PIV.


  • Установка, формирующая соосные струи, используется для демонстрации влияния начальных профилей скорости на длину слоя смешения цилиндрической и кольцевой соосных струй газа при больших числах Рейнольдса. В ней реализован метод формирования профилей скорости струи с низким уровнем турбулентности посредством хонейкомбов.

    Демонстрация несмешивающихся ламинарных круглой и кольцевой струй.


  • Установка для исследования течений в слабо расширяющихся каналах и трубах в настоящее время используется для изучения турбулентного течения в околокритической области. Получены новые экспериментальные и расчётные результаты: показано, что переход к турбулентности в коническом канале с углом раскрытия меньше 1 градуса происходит при числе Рейнольдса вдвое меньшем, чем в цилиндрической трубе.

      
    Установка для исследования течений в длинных диффузорах.


Основное измерительное оборудование — расходомеры, манометры, датчики абсолютных и дифференциальных давлений HoneyWell, термоанемометры DISA 56C01 CTA и DISA Type 55M12.

Датчик термоанемометра при измерении профиля скорости на выходе из диффузора.


В 2016 году газодинамический комплекс оборудован измерительным комплексом ПОЛИС, основанным на методах цифровой трассерной визуализации, предназначенным для измерения полей скорости в жидкостях и газах (PIV-система).

PIV — оптический метод измерения мгновенных полей скорости жидкости или газа в выбранном сечении потока. Импульсный лазер создает тонкий световой нож и освещает мелкие частицы, взвешенные в исследуемом потоке. Положения частиц в момент двух последовательных вспышек лазера регистрируются на два кадра цифровой камеры. Скорость потока определяется расчетом перемещения, которое совершают частицы за время между вспышками лазера. Определение перемещения основано на применении корреляционных методов к трассерным картинам, с использованием регулярного разбиения на элементарные области.

Импульсный лазер и высокоскоростная камера (компоненты PIV-системы).


Компоненты PIV-системы:
  • система иллюминации на основе импульсного Nd:YaG лазера с объективом для формирования лазерного ножа.
  • система регистрации на основе цифровой камеры Bonito CL-400B и объектива
  • программное обеспечение ActualFlow
  • персональный компьютер
  • устройство засева — генератор аэрозоля
Характеристики PIV-системы позволяют получать до 100 мгновенных векторных полей в секунду, что даёт возможность изучать высокоскоростные нестационарные процессы в жидкостях и газах.
Последнее обновление: апрель 2023 г.