ГРНТИ 50.07 Теоретические основы вычислительной техники
ББК 3297 Вычислительная техника
Цель данной работы – провести анализ возможностей измерения толщины фронта ударной волны 1) при ее экспериментальной визуализации в газодинамическом потоке различными оптическими методами и 2) при численном моделировании разрывных течений газа. Приведены результаты цифровой регистрации фронта ударной волны, движущейся со скоростью до чисел Маха M=4,5 на основе теневых методов с различной экспозицией; при использовании теневого фонового метода, интерферометрии, трассерной цифровой визуализации (PIV). Показано, что и в эксперименте, и в численных расчетах измеряемая толщина фронта ударной волны определяется совокупностью параметров течения, в том числе, скоростью движения ударной волны (относительно сетки или относительно регистратора), вязкостью среды (физической или схемной). На результаты экспериментальных измерений влияет время экспозиции, угол наблюдения.
ударная волна, плотность, поток, визуализация, вязкость
1. Ван Дайк. Альбом течений жидкости и газа // М.: Мир, 1986. VanDyke. An Album of Fluid Motion // Parabolic Press. 1982.
2. Волков К.Н., Визуализация данных физического и математического моделирования в газовой динамике. Издательство: ФИЗМАТЛИТ 2017.
3. Знаменская И. А., Коротеева Е. Ю., Глазырин Ф. Н. Методы цифрового анализа изображений жидких и газоплазменных потоков на основе кросс-корреляционной обработки // Научная визуализация. — 2018. — Т. 10, № 4. — С. 100–108.
4. Глазырин Ф.Н., Знаменская И.А., Мурсенкова И.В. и др. Исследования ударно-волнового течения в канале теневым и теневым фоновым методами // Автометрия. 2012. Т.48. №3. С.101–110.
5. Doroschenko. Igor, Znamenskaya. Irina, Koroteev. Dmitry, Kuli.-zade. Tahir. When shock is shocked: Riemann problem dynamics at pulse ionization of a shock wave / // Physics of Fluids. — 2017. — Vol. 29, no. 10.
6. Glazyrin F. N., Mursenkova I. V., Znamenskaya I. A. PIV tracer behavior on propagating shock fronts // Measurement Science and Technology. — 2016. — Vol. 27, no. 1. — P. 1–10.
7. Hargather J., Settles S. A review of recent developments in schlieren and shadowgraph techniques // Meas. Sci. Technol 2017. V. 28. N. 4.
8. Havermann M., Haertig J., Rey C., et al. PIV Measurements in Shock Tunnels and Shock Tubes // Particle Image Velocimetry. 2008. V. 112. P. 429-443.
9. Kleine H. Filming the invisible—time-resolved visualization of compressible flows // Eur. Phys. J. Spec. Top. 2010. V.182, Is. 1, P. 3–34.
