СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ ОПТИКО-ЛАЗЕРНОЙ ДИАГНОСТИКИ НЕСТАЦИОНАРНОГО ГИДРОПОТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

1
2
1
2
1. Способ бесконтактной оптико-лазерной диагностики нестационарного гидропотока, основанный на совместном использовании ЛДА и PIV, включающий определение полного периода пульсаций вихревой структуры гидропотока и временного интервала между сериями изображений, фиксирование CCD камерами, запись через заданный временной интервал изображений засеянных частиц в потоке и статистическое осреднение мгновенных полей скорости, отличающийся тем, что перед началом диагностики гидропотока вычисляют угол А оптимального расположения CCD камер относительно друг друга с учетом рассеивающих свойств гидропотока путем помещения образца рабочей жидкости из области измерения в цилиндрическую кювету корректирующего модуля пробоотбора взвеси калибровочных частиц, выполненную из оптически прозрачного материала, например, стекла, освещения образца рабочей жидкости лазерным излучением с длиной волны, соответствующей длине волны «лазерного ножа» или лазерного допплеровского анемометра, регистрации в течение 30-60 с распределения интенсивности рассеянного лазерного излучения взвеси засеивающих частиц шестью или более фотоприемниками, установленными в одной плоскости, проходящей через ось лазерного излучателя и перпендикулярно оси кюветы, под углом А относительно друг друга так, что обеспечивается измерение интенсивности излучения в диапазоне от 0° до 180°, и расчета среднего значения интенсивности для каждого углового приемного канала, устанавливают CCD камеры под углом А друг к другу и симметрично относительно «лазерного ножа», измерения с определением полного периода пульсаций вихревой структуры Т проводят в 2-х или более фиксированных точках нестационарного гидропотока, изображения засеянных частиц в потоке в выбранном сечении «лазерного ножа» фиксируют двумя CCD камерами, принимающими отраженный частицами и прошедший через заполненные водой оптические призмы свет, и записывают через заданный временной интервал Т/n для n=2÷16 моментов времени внутри полного периода пульсаций вихревой структуры T, статистическое условное осреднение мгновенных полей скорости выполняют для n=2÷16 моментов времени выборкой полей скорости, полученных с временной задержкой t=0, T, 2Т,… и (m-1)T, где m - число необходимых для повышения точности измерений мгновенных полей скорости, при уменьшении регистрируемых событий на 10% или более, либо через 3 часа с начала диагностики корректирующим модулем пробоотбора взвеси калибровочных частиц проводят анализ пространственных характеристик рассеянного излучения и изменения светорассеивающих характеристик взвеси засеивающих гидропоток частиц путем помещения образца рабочей жидкости из области измерения в цилиндрическую кювету корректирующего модуля пробоотбора взвеси калибровочных частиц, выполненную из оптически прозрачного материала, например, стекла, освещения образца рабочей жидкости лазерным излучателем с длиной волны, соответствующей длине волны «лазерного ножа» или лазерного допплеровского анемометра, регистрации в течение 30-60 с распределения интенсивности рассеянного лазерного излучения взвеси засеивающих гидропоток частиц шестью или более фотоприемниками, установленными в плоскости, проходящей через ось лазерного излучателя и перпендикулярно оси кюветы, под углом A относительно друг друга так, что обеспечивается измерение интенсивности излучения в диапазоне от 0° до 180°, и расчета среднего значения интенсивности для каждого углового приемного канала, вносят корректировки в параметры пороговой чувствительности CCD камер, причем анализ пространственных характеристик рассеянного излучения и изменения светорассеивающих характеристик взвеси засеивающих гидропоток частиц с помощью корректирующего модуля пробоотбора взвеси калибровочных частиц с внесением корректировок в параметры пороговой чувствительности CCD камер повторяют в продолжение исследований при уменьшении регистрируемых событий на 10% или более, либо через каждые 3 ч.
2
2. Устройство бесконтактной оптико-лазерной диагностики нестационарного гидропотока, основанное на совместном использовании LDA и PIV, включающее лазерный допплеровский анемометр с оптическим зондом, процессор обработки доплеровских сигналов, две CCD камеры, две оптические призмы, заполненные водой, процессор обработки изображений, персональный компьютер, отличающееся тем, что в устройство дополнительно включен корректирующий модуль пробоотбора взвеси калибровочных частиц, содержащий цилиндрическую кювету из оптически прозрачного материала, например, стекла, для размещения образца рабочей жидкости, лазерный излучатель с длиной волны, соответствующей длине волны «лазерного ножа» или лазерного допплеровского анемометра, шесть и более фотоприемников, установленных вокруг цилиндрической кюветы в плоскости, проходящей через ось лазерного излучателя и перпендикулярно оси кюветы, под углом А относительно друг друга так, что обеспечивается измерение интенсивности излучения в диапазоне от 0° до 180°.