JoVE Logo

Sign In

שלירן הדמיה: טכניקה לדמיין תכונות זרימה על קולית

Overview

מקור: חוזה רוברטו מורטו, חיימה דוראדו, ושיאופנג ליו, המחלקה להנדסת אוירונוטיקה וחלל, אוניברסיטת סן דייגו, סן דייגו, קליפורניה

מטוסי קרב צבאיים וטילים יכולים לטוס במהירויות מדהימות העולות על מהירות הקול, מה שאומר שהם נעים במהירות על-קולית. מהירות הקול היא המהירות שבה גל קול מתפשט דרך מדיום, שהוא 343 מ'/ש'. מספרי Mach משמשים כדי לאמוד את מהירות הטיסה של אובייקט ביחס למהירות הקול.

לאובייקט הנע במהירות הקול יהיה מספר מאך של 1.0, בעוד שלאובייקט שנע מהר יותר ממהירות הקול יש מספר מאך גדול מ- 1.0. יש להסביר את השפעות הדחיסה של האוויר בעת נסיעה במהירויות כאלה. זרימה נחשבת לדחיסה כאשר מספר האך גדול מ- 0.3. בהדגמה זו, זרימה על-קולית של Mach 2.0 מעל חרוט תנותח על ידי הדמיית היווצרות גלי הלם וגלי דחיסה בזרימה דחוסה באמצעות מערכת שלירן.

Procedure

1. הדמיית גלי הלם באמצעות מערכת הדמיה שלירן

  1. הפעל את מגדלי המייבש כדי לייבש את האוויר. זה יבטיח כי זרימת האוויר אינה מכילה לחות, וימנע היווצרות קרח כאשר הטמפרטורה המקומית בחלק הבדיקה יורדת בשל הזרימה העל קולית.
  2. פתח את מקטע הבדיקה ואבטח את דגם החרוט בחצי זווית של 15° למבנה התמיכה.
  3. בדוק אם מקטע הבדיקה נקי מפסולת או מאובייקטים אחרים ולאחר מכן סגור את מקטע הבדיקה.
  4. ודא שהשסתום הראשי לבקרת זרימת האוויר סגור, ואז הפעל את המדחס כדי ללחוץ על מיכל אחסון האוויר. אפשר למדחס להג

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

בהדגמה זו, חרוט עם חצי זווית של 15 מעלות היה נתון לזרימה על קולית ב Mach 2.0. באיור 3 נצפתה התעוררות הלם ומאוורר הרחבה מעל החרוט. תיאורטית, הלם אלחוט צריך להיווצר על פני חרוט בזווית של 33.9°. הזווית הניסיונית נמדדה ל-33.6 מעלות, כפי שניתן לראות מהקו האדום באיור 3B. בהשוואה לנתונים התיא...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

טכניקת ההדמיה של שלירן היא טכניקה קלאסית להדמיית זרימה אופטית המבוססת על שינויי צפיפות בנוזל. זוהי מערכת פשוטה הבנויה עם מראות קורות, קצה סכין, ומקור אור. עם מערכת זו, תכונות זרימה על קוליות, כגון גלי הלם וגלי התרחבות, ניתן לדמיין. טכניקה זו, לעומת זאת, יש מגבלות רגישות לזרימות במהירות נמוכה....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

PLAYLIST

Loading...
JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved