ИЗМЕРЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ САМОСВЕТЯЩИХСЯ ЧАСТИЦ В СВЕРХЗВУКОВОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ПОТОКЕ

© 2012 г.  А. В. Воронецкий**, доктор техн. наук; В. Н. Михайлов*, канд. физ.-мат. наук; Н. В. Петров*, канд. физ.-мат. наук; Д. И. Стаселько*, доктор физ.-мат. наук

** Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург

** Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва

** E-mail: dmitry@staselko.spb.ru

Представлен метод записи и обработки изображений треков самосветящихся быстролетящих частиц в высокотемпературных газовых потоках, основанный на использовании отечественной скоростной цифровой камеры с матричным фотоприемником “Nanogate-2” с временным разрешением 10 нс. С помощью специально разработанного программного обеспечения обработаны экспериментальные данные, полученные на стенде МГТУ им. Н.Э. Баумана для исследования сверхзвукового напыления покрытий. Найдены радиальные распределения частиц по скоростям и концентрациям, а также их временные и статистические характеристики, необходимые для оценки эффективности воздействия таких потоков на обрабатываемые поверхности.

Ключевые слова: анемометрия, скоростная съемка, цифровая обработка изображений, анализ изображений.

Коды OCIS: 100.2000, 100.2960, 120.0120, 120.1740, 280.7250

УДК 531.767, 533.6.08, 543.225, 004.932.2, 778.534.83

Поступила в редакцию 01.08.2011

Литература

1. Grant I. Particle Image Velocimetry: a review // Proc. Instn. Mech. Engrs. 1997. V. 211. Part C. P. 55–76.
2. Lourenco L., Krothapalli A. On the accuracy of velocity and vorticity measurements with PIV // Experiments in Fluids. 1995. V. 18. P. 421–428.
3. 3.                Стаселько Д.И., Косниковский В.А. Голографическая регистрация пространственных ансамблей быстро-движущихся частиц // Опт. и спектр. 1973. Т. 34. № 3. С. 365–374.
4. Нищета В.В., Зубарев Ю.В., Минина В.П., Стаселько Д.И. Исследование гетерогенных высокоскоростных потоков методом голографии / в кн. “Горение и взрыв”. М.: Наука, 1977. С. 347–348.
5. Staselko D., Golyakov A. 3-D holographic images of small moving particles: information capacity, minimal signal, spatial volume and resolution // Proc. Internat. Conf. EUROMECH 411 “Application of PIV, Turbulence measurements, Developments of 3D Stereoscopic and Holographic techniques”. University of Rouen, France. May 29–31, 2000. P. 61–65.
6. Косниковский В.А., Стаселько Д.И. Исследование качества изображений когерентно-освещенных объектов, наблюдаемых через объемные ансамбли частиц // Опт. и спектр. 1980. Т. 49. № 4. С. 774–781.
7. Воронецкий А.В., Михайлов В.Н., Петров Н.В., Стаселько Д.И. Экспериментальное исследование пространственно-скоростных параметров частиц в сверхзвуковом двухфазном потоке // Труды НИЦ фотоники и оптоинформатики. СПб.: ИТМО, 2009. С. 347–359.
8. Дейч М.Е., Филлипов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергоиздат, 1981. 471 с.

Полный текст