Градиентная теплометрия + PIV: возможности в теплофизическом эксперименте

23 Июня 2015

11:00

Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из СПбГПУ

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Докладчик: Митяков Андрей Владимирович (СПбПУ Петра Великого) , Andrey.mityakov@gmail.com

Тезисы доклада "Градиентная теплометрия + PIV: возможности в теплофизическом эксперименте "

Предложен новый метод исследования, сочетающий использование PIV диагностики и градиентной теплометрии. Техника и технология PIV диагностики хорошо известна. В варианте стерео-PIV метод позволяет получать поперечную составляющую вектора скорости в пределах толщины светового ножа.

Градиентная теплометрия — сравнительно новое направление в измерении тепловых потоков — основана на использовании градиентных датчиков теплового потока, реализующих поперечный эффект Зеебека: для анизотропных термоэлементов в направлении, нормальном вектору плотности внешнего теплового потока q, формируется электрическое поле напряжённостью E.

В наших экспериментах одновременно и непрерывно фиксировались местная плотность теплового потока и поле скорости (Рис. 1).

Получены данные по теплообмену и течению вблизи нагретой платины, в одиночной сферической лунке и луночного массива. Показано влияние лунок на структуру обтекания и теплоотдачу от всего массива в целом. Лунки не только обеспечивают повышенный коэффициент теплоотдачи по сравнению с гладкой поверхностью, но и позволяют интенсифицировать теплообмен на всей облунённой поверхности за счет турбулизации потока и увеличения его завихренности. Удалось одновременно записать трехмерные поля скорости и теплограммы при обтекании воздухом цилиндра с углом атаки от 45° до 90°. Установлено, что специальные турбулизаторы повышают теплоотдачу до 20%. Сделаны лишь первые шаги в данном направлении, трактовка результатов опытов еще получит своё развитие.

Рисунок 1. Временна́я теплограмма и картины обтекания цилиндра.