Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления о турбулентных пульсирующих течениях 11
1.1. Нестационарные турбулентные течения на практике 11
1.2. Классификация нестационарных турбулентных течений 14
1.3. Влияние гидродинамической нестационарности на гидравлическое сопротивление 20
1.4. Структура турбулентных потоков в условиях гидродинамической нестационарности 29
Глава 2. Экспериментальное оборудование и методика исследований 36
2.1. Экспериментальная установка 36
2.2. Методические исследования системы измерения перепада давления в условиях нестационарности 41
2.3. Измерение скорости потока 1 43
2.3.1. Работа термоанемометра в режиме постоянной температуры 45
2.4.. Датчик для измерения продольной компоненты вектора поверхностного трения 47
2.5. Методы анализа экспериментальных данных 50
2.5.1 Методика проведения эксперимента 50
2.5.2. Корреляционный анализ 52
2.5.3. Спектральный анализ 54
2.5.4. Метод условно-выборочного осреднения 54
2.5.5. Анализ погрешности экспериментов 56
Глава 3. Результаты экспериментов и анализ 59
3.1. Методические эксперименты в стационарных течениях 60
3.2 Характеристики пульсаций потока в нестационарных условиях 62
3.3. Перепад давления на участке трубы в нестационарных условиях 70
3.4. Кинематическая структура турбулентного потока в нестационарных условиях 76
3.4.1. Профили скорости 76
3.4.2 Турбулентность в условиях гидродинамической нестационарности 95
3.5. Пространственно-временная взаимосвязь параметров в нестационарных условиях 107
3.6 Оценка затрат энергии на прокачку природного газа через трубу в условиях нестационарности потока 118
Заключение 120
Литература 123
- Влияние гидродинамической нестационарности на гидравлическое сопротивление
- Методические исследования системы измерения перепада давления в условиях нестационарности
- Датчик для измерения продольной компоненты вектора поверхностного трения
- Перепад давления на участке трубы в нестационарных условиях
Введение к работе
Актуальность темы определяется тем, что вопросы энерго- и ресурсосбережения приобретают с каждым годом все большее значение. Повышение эффективности теплоэнергетических устройств, таких как турбинные агрегаты, компрессоры, теплообменные аппараты и др., связано с необходимостью изучения особенностей течения, происходящих в их проточных частях и магистралях, связывающих различные агрегаты энергооборудования. Часто такие течения носят нестационарный турбулентный характер, обусловленный как режимом эксплуатации агрегатов, так и их конструктивными особенностями. При этом нередко гидродинамическая нестационарность является причиной возникновения тепловой нестационарности.
В настоящее время нет надежных методов прогнозирования как условий возникновения нестационарных режимов течения в каналах энергооборудования, так и оценки параметров нестационарного потока.
Эти обстоятельства приводят к необходимости детального изучения пространственно-временной структуры турбулентного течения в условиях нестационарности.
Проблематика диссертации находится в русле приоритетных направлений развития науки и техники. Работа выполнена в рамках проектов ведущей научной школы (ШІ-746.2003.8 и РИ-112/001/222) и Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 05-02-16263, 03-02-16867, 03-02-96256).
Цель работы — повышение достоверности прогнозирования параметров турбулентного течения в каналах теплоэнергетического оборудования с наложенными пульсациями расхода.
Для достижения этой цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:
- постановка эксперимента и выполнение одновременных измерений в двух сечениях канала мгновенных значений скорости потока по поперечному сечению, пульсационной составляющей давления на стенке, напряжения поверхностного трения, а также перепада статического давления между сечениями в широком диапазоне частот наложенных пульсаций расхода;
-анализ пространственно-временной структуры турбулентного течения в трубе в условиях гидродинамической нестационарности потока, получение экспериментальных данных о связи между амплитудами и фазами наложенных пульсаций параметров потока, а также интенсивностью их турбулентных пульсаций в различных сечениях трубы на участке развитого турбулентного течения;
-экспериментальное изучение механизмов связи между сопротивлением канала, структурой турбулентности и резонансными явлениями в канале.
РОС НАЦИОНАЛ» . 4 БИБЛИОТЕК.*
її і и штт.0*у Ш
Научная новизна работы состоит в том, что впервые поставлены и решены задачи:
- получения экспериментальных данных о пространственно-временной структуре развитого турбулентного течения рабочего тела с наложенными периодическими пульсациями расхода в каналах теплоэнергетического оборудования. В широком диапазоне частот наложенных пульсаций расхода измерены условно-осредненные и пульсационные характеристики скорости, давления и напряжения поверхностного трения;
экспериментального определения закономерностей изменения амплитуды и фазы наложенных пульсаций параметров потока и интенсивности их турбулентных пульсаций по длине канала на участке развитого турбулентного течения;
определения условий возникновения резонансных режимов течения в канале и влияния резонанса на осредненные и турбулентные характеристики потока.
Достоверность результатов, полученных в работе, подтверждается применением современного экспериментального оборудования, поверенных средств измерения параметров потока, использованием современных методов анализа пространственно-временной структуры турбулентных течений.
Практическая ценность работы. Полученные экспериментальные данные дают новые представления о влиянии гидродинамической нестационарности на турбулентную структуру течения в каналах теплоэнергетического оборудования. В частности, выявлены резонансные явления, при которых пульсации давления в канале существенно превышают скоростной напор. Эти эффекты необходимо учитывать при проектировании и расчете технических устройств и энергетических установок различного назначения. Результаты экспериментального исследования можно расценивать как надежную базу для повышения достоверности прогнозирования гидродинамических резонансных явлений в энергетических установках и энергозатрат на транспортировку рабочего тела по каналам энергооборудования в условиях нестационарности потока. Кроме того, полученные данные можно использовать для верификации расчетных методов.
Автор защищает:
результаты одновременных измерений перепада статического давления на участке трубы, комбинированных измерений мгновенных величин скорости потока по сечению, напряжения трения и пульсационной составляющей давления на стенке в двух сечениях на границах участка трубы в условиях периодической нестационарности -потока;
экспериментальные данные об изменении амплитуды и фазы наложенных пульсаций параметров потока и интенсивности их
турбулентных пульсаций по фазе колебаний расхода и длине канала на участке развитого турбулентного течения;
- характеристики потерь давления на участке канала при развитом турбулентном течении в условиях наложенных пульсаций расхода, данные о связи потерь давления с режимом наложенных пульсаций и резонансными явлениями в канале.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика В.Е. Алемасова (г. Казань, 2004), XXVII Сибирском теплофизическом семинаре (г. Новосибирск , 2004), XVII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика, диагностика технических систем, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», (г. Казань, 2005), Международной научно-практической конференции «Рабочие процессы и технология двигателей», (г. Казань, 2005), Международной школе-семинаре «Модели и методы аэродинамики», (г. Евпатория, 2005).
Публикации.
Автор имеет 9 научных работ. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 работах.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. Общий объем диссертации - 127 стр., в том числе 39 рисунков, расположенных по тексту, а также список литературы, включающий 126 наименований.
Влияние гидродинамической нестационарности на гидравлическое сопротивление
Нестационарные процессы часто сопровождают функционирование современных технических устройств, используемых в энергетике, авиа- и ракетостроении и других областях, оказывая существенное влияние на рабочие характеристики оборудования. По этой причине изучение нестационарных течений представляется весьма актуальной задачей. Под нестационарностью понимается изменение во времени той или иной характеристики течения. Турбулентные течения априори являются нестационарными течениями, так как параметры турбулентного потока (скорость, температура и т.д.) не остаются постоянными, а изменяются во времени случайным образом, даже когда средние значения этих параметров не меняются во времени. В дальнейшем будем рассматривать так называемую «наложенную» нестационарность, которая заключается в изменении во времени осредненных параметров течения. При изменении температурных режимов течения нестационарность трактуется как тепловая, при изменении напорных характеристик — как гидродинамическая.
Гидродинамические нестационарные течения можно классифицировать как [3]: периодические — изменение расхода характеризуется периодом; апериодические — изменение расхода осуществляется плавно от минимума к максимуму или наоборот (переходный режим); стохастические (турбулентные) - пульсация расхода есть случайная величина. Большинство практически реализуемых течений обладают смешанным характером [85]. Нестационарность может возникать как следствие режимов эксплуатации того или иного изделия, так и принципом, заложенным в основу его функционирования. Течение в трубопроводе (рис. 1.1) может сопровождаться колебаниями расхода, под воздействием механических вибраций подводящих патрубков, которые соединены друг с другом гибкими муфтами. Такое соединение упрощает монтаж трубопровода и оберегает его от гидроударов, но может явится причиной возникновения нестационарного течения потока в канале. Как пример нестационарного течения жидкости в канале можно рассматривать течение в газопроводе с задвижкой (рис. 1.2). Использование задвижек обусловлено необходимостью изменения расхода в трубопроводе, однако колебания штока задвижки может быть причиной возникновения нестационарности.
Причиной нестационарности могут быть акустические эффекты. Примером могут служить течения в газогенераторах.
Примером нестационарных турбулентных течений также являются течения на выходе поршневого насоса, течение на всасывании и выхлопе двигателя внутреннего сгорания, пограничный слой на поверхности лопатки турбины, вращающейся в следах за лопатками статора, течение в камере сгорания при запуске и работе реактивного двигателя, течение в каналах электрооборудования и т. д.
Турбулентное перемешивание является основной причиной большого сопротивления при турбулентном течении в трубах, сопротивления трения кораблей и самолетов и потерь энергии в турбинах и компрессорах. В тоже время только турбулентность позволяет преодолевать повышение давления при течении в диффузоре или при течении вдоль крыла самолета и лопатки воздуходувки.
При турбулентном течении скорость и давление в каждой точке потока не остаются постоянными во времени, а постоянно изменяются по величине и направлению, колеблясь около некоторого среднего значения. Такие изменения скорости и давления, называемые пульсациями, являются наиболее характерными признаками турбулентности. Пульсационное движение можно представить как следствие собственного движения турбулентных образований, налагающегося на осредненное движение. Мгновенное значение пульсирующей физической величины в данной точке турбулентного потока называют актуальным значением. Актуальные значения составляющих скорости можно представить в виде где Ux - осредненная составляющая скорости; U x - пульсационная составляющая скорости. При изучении турбулентных течений обычно используют методы и понятия теории вероятности и рассматривают мгновенные значения характеристик среды (скорости, давления, температуры) как случайные величины, а их средние значения как математические ожидания [75]. Все параметры турбулентного потока — скорость, давление, температура -меняются ,во времени. Детальное изучение распределения в пространстве и времени мгновенных значений всех характеристик такого течения сложно. В связи со сложностью теоретических решений практически важных задач гидродинамики и теплообмена особую ценность получили экспериментальные исследования [20, 38, 50, 56, 95, 97, 107, 110]. В отличие от теоретических методов и полуэмпирических теорий турбулентности эксперимент позволяет определить искомые параметры турбулентного потока без каких-либо допущений в реальном масштабе времени. Развитие средств измерения, повышение точности систем измерений, автоматизация сбора информации позволяет проводить экспериментальные исследования структуры турбулентных потоков с достаточно высокой точностью.
Методические исследования системы измерения перепада давления в условиях нестационарности
Можно отметить, что в моменты времени, когда производная скорости потока на оси канала по времени была равна нулю (N=0, точки минимума и максимума расхода) влияние гидродинамической нестационарности на кинематическую структуру было минимальным.
В работе [26] представлены результаты измерения скорости и продольных градиентов давления в пульсирующем турбулентном течении в трубе, а также сравнение экспериментальных данных с результатами численного решения. Автор делает вывод, что турбулентное течение не может быть достаточно корректно описано существующими моделями турбулентности, основанными на подобии структур турбулентности в пульсирующем турбулентном потоке и в стационарном турбулентном пограничном слое на плоской пластине. Влияние молекулярной вязкости проявляется только в очень тонкой пристеночной зоне, которая тоньше, чем в случае ламинарного течения. Автор также замечает, что с увеличением числа Рейнольдса возрастают значения числа Струхаля и амплитуды пульсаций, при которых возможно наличие обратного течения. Пульсирующее течение с низкими средними числами Рейнольдса (Recp 2000) и высокими значениями амплитуды пульсаций потока характеризуется наличием ламинарного режима в ядре потока и некоторой турбулизацией в пристеночной области. Ядро потока движется как твердое тело.
Среди работ, посвященных численному моделированию турбулентных течений, следует упомянуть также работу [27]. В ней выполняется прямое численное моделирование турбулентного потока в канале с периодическим продольным градиентом давления. Стенки канала плоские, причем одна из них пористая, и через нее производится вдув/отсос жидкости с изменяемой интенсивностью. В результате моделирования авторы заключают, что в течениях такого рода статистические количественные характеристики турбулентности, такие, как турбулентная кинетическая энергия, сдвиговые напряжения, члены уравнений, определяющие перенос и диссипацию кинетической энергии, изменяются с отставанием по фазе друг от друга, что говорит об их взаимосвязи. Периодический градиент давления влияет на структуру турбулентности, но его величина не является единственным фактором, формирующим структуру течения. Показано, что использование модели пограничного слоя для такого течения может привести к ошибке при прогнозировании характеристик потока. В работе [75] рассматривается модификация двухпараметрической модели турбулентности для расчета течений со значительным искривлением линий тока. Одним из главных недостатков стандартной двухпараметрической к-е модели при ее использовании для вращающихся и рециркуляционных потоков является изначальная предпосылка об изотропном характере турбулентности. Однако известно, что значительное искривление линий тока в зонах рециркуляции приводит к существенному проявлению анизотропии и, как следствие, к ухудшению результатов расчета. В [75] учет эффектов анизотропии основан на коррекции эмпирических коэффициентов, входящих в уравнение переноса диссипации турбулентной кинетической энергии, с помощью числа Ричардсона, которое является мерой дополнительных турбулентных напряжений, обусловленных искривлением линий тока. Предлагается применять коррекцию не для всей расчетной области, а для участков, где число Ричардсона принимает определенные значения (там, где искривление линий тока значительно). Автор на основе удовлетворительного согласования результатов расчета с экспериментальными данными других исследований и незначительного увеличения вычислительных затрат делает вывод о возможности использования вышеизложенного подхода в инженерной практике.
К настоящему времени экспериментальные данные по турбулентной структуре потоков сводятся, в основном, к профилям осевой скорости и профилям пульсаций. Однако для получения расчетных зависимостей по гидродинамическому сопротивлению необходимо иметь данные по профилям корреляций пульсаций составляющих скорости. Проводимые теоретические расчеты для замыкания уравнений Рейнольдса используют различные модели турбулентности, предложенные ранее для стационарных течений, а для учета нестационарности вводятся поправочные коэффициенты, что сказывается на результатах. Также следует отметить, что экспериментальные исследования достаточно убедительно показывают неправомерность квазистационарного метода расчета гидравлических потерь в общем случае. В тоже время они еще не позволяют установить границы приемлемости квазистационарности методики и не дают надежных рекомендаций для расчета вне этих границ.
Также следует отметить, что исследования взаимосвязи гидродинамических параметров вообще и влияния гидродинамической нестационарности на гидравлическое сопротивление в частности проводились в основном для переходных процессов (ускорения или замедления потоков).
Изучение потоков с периодическими пульсациями расхода усложняется существенной зависимостью профилей гидродинамических параметров от частоты и амплитуды наложенных пульсаций. Для получения более детальной информации о физических механизмах влияния пульсаций расхода на гидравлическое сопротивление канала необходимо проведение дополнительных исследований, которые должны включать, в частности, одновременные измерения пульсаций давления, профилей осредненной скорости и ее пульсаций на границах измерительного участка.
Целью исследования является повышение достоверности прогнозирования параметров турбулентного течения в каналах теплоэнергетического оборудования с наложенными пульсациями расхода.
Для достижения этой цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи: — постановка эксперимента и выполнение одновременных измерений в двух сечениях канала мгновенных значений скорости потока по поперечному сечению, пульсационной составляющей давления на стенке, напряжения поверхностного трения, а также перепада статического давления между сечениями в широком диапазоне частот наложенных пульсаций расхода.
Датчик для измерения продольной компоненты вектора поверхностного трения
В настоящее время появились качественно новые средства диагностики турбулентных течений, например PIV - метод (Particle Image Velocimetry) метод образов, создаваемых частицами [120]. В то же время, метод термоанемометра с нагретой нитью продолжает широко использоваться [2, 34, 74, 88]. Это объясняется тем, что термоанемометрический метод обладает широким частотным диапазоном, высокой чувствительностью и разрешающей способностью. С помощью этого метода можно измерять различные характеристики турбулентного течения (пульсации скорости, масштабы турбулентности и т. д.). Термоанемометрические датчики миниатюрны и по сравнению с другими контактными методами измерений значительно меньше возмущают поток. Это позволяет использовать их как в лабораторных условиях, так и в промышленных установках.
Термоанемометры с нагретой нитью используются для измерения турбулентности в течение пятидесяти лет. Датчик с нагретой нитью может работать в режиме постоянного тока или постоянной температуры. В режиме постоянной температуры, который можно назвать также режимом постоянного мгновенного сопротивления, для уравновешивания мостовой схемы используется усилитель с обратной связью.
В данной работе для измерения продольной компоненты скорости потока использовался однониточный термоанемометр. Конструкция зонда датчика аналогична тем, которые широко описаны в литературе. Принцип действия термоанемометра основан на зависимости теплоотдачи чувствительного элемента от скорости потока. На рис. 2.7 представлен внешний вид однониточного термоанемометра. Чувствительный элемент (тонкая вольфрамовая нить) 1 при помощи сварки прикреплен к тонким металлическим державкам игольчатого типа 2, установленном в корпусе 3.
Тонкая вольфрамовая нить диаметром 5 мкм и длиной 2 мм крепились к державкам с небольшой слабиной для исключения тензосигналов, возникающих при вибрации туго натянутых нитей. Державки и корпус выполнены достаточно тонкими, чтобы не вносить существенных возмущений в поток, но это уменьшает их жесткость, что способствует возникновению колебаний нити. Например, при измерениях в газовых потоках, движущихся со скоростью 30 м/с амплитуда вибраций нити в направлении потока может достигать 0,0025 мм при частоте /=1000 Гц [88].
Для повышения жесткости державок они выполнялись в виде конических стержней. Уменьшение диаметра (0,2 мм) в местах крепления вольфрамовой нити увеличивает тепловое сопротивление конических державок по сравнению с цилиндрическими и способствует снижению оттока тепла теплопроводностью от нагретой нити. Последнее, в свою очередь, приводит к выравниванию температурного поля вдоль нити. Для придания датчику достаточной прочности и жесткости цилиндрический корпус диаметром 2,5мм изготовлен из керамики, а обтекаемая форма способствовала тому, что возмущения, вносимые корпусом, незначительно влияли на результаты измерений.
Электрические разъемы, в которых фиксировался термоанемометр ический датчик, были достаточно плотными, а все контактирующие поверхности позолочены. Это выполнено для исключения пульсаций сопротивления электрического тока в цепи термоанемометра, не связанных с пульсациями скорости в потоке.
Работа термоанемометрического датчика поддерживалась аппаратурой DISA 55М в режиме постоянной температуры нити. Схема термоанемометра представлена на рис. 2.8.
Ее основным элементом является измерительный мост (мост Уитстона) [53], в который включены источник питания, индикатор (V), по которому оценивают электрические параметры, усилитель (У) с обратной связью. Измерительный мост состоит из четырех резисторов, образующих его четыре плеча: Rw - резистор, сопротивление которого в ходе измерений поддерживается постоянным. При работе в режиме постоянной температуры верхний предел частотного диапазона составляет 10 кГц.
Для уменьшения влияния температуры среды на результаты измерений устанавливался достаточно высокий перегрев нити термоанемометра порядка 1,6 (под перегревом будем понимать отношение сопротивлений нагретого R(TH) И холодного R(Tr) чувствительного элемента, где Тц, Тг - температура нагретой нити и среды (газа) соответственно).
Перед измерениями проводилась прямая градуировка однониточных термоанемометрических датчиков в потоке.
Градуировкой датчика устанавливается соответствие между скоростью потока и напряжением выходного сигнала термоанемометра. Имеющиеся закономерности теплообмена тонкой нити со средой достаточно хорошо изучены. На их основе получаем универсальные градировочные зависимости, которые связывают реакцию термоанемометра со скоростью потока, учитывающие отвод тепла путем теплопроводности и вынужденной конвекции. Естественной конвекцией, излучением и другими термоэлектрическими эффектами в большинстве случаев пренебрегают [7] Но по ряду причин [67] универсальные зависимости рекомендуют для приближенных оценок влияния вышеназванных факторов на характер теплообмена нити и потока, но они практически никогда не используются для расчета реакции датчика на скорость потока. В связи с этим в работе выполнялась прямая градуировка датчика в потоке с семью известными значениями скорости, контролируемыми (по расходу при известном сечении) с помощью поверенных образцовых критических сопел (погрешность 0,25%).
Перепад давления на участке трубы в нестационарных условиях
Оценка частотных характеристик датчика ДТ1 показала, что он обеспечивает измерения модуля и направления продольной компоненты вектора поверхностного трения в диапазоне частот до 10000 Гц без заметного фазового сдвига и снижения амплитуды пульсаций. Ограничение накладывает лишь разрешающая способность датчика. Достоверным можно считать измерения пульсаций компонент вектора трения до той частоты, которой соответствует масштаб турбулентности в пограничном слое, превышающий 2,5 мм (размеры датчика в плане).
Градуировка датчика ДНІ проводилась в потоке с известным направлением и величиной модуля вектора поверхностного трения, а именно в рабочем участке трубы на стационарных режимах в семи точках по расходу. Перед проведением экспериментальных исследований выполнялась градуировка термоанемометр ических датчиков, а также датчиков трения и пульсаций давления.
Термоанемометрический датчик скорости градуировался следующим образом. Датчик располагался в выходном сечении сопла, которое устанавливалось во входном сечении рабочего участка. Профиль скорости в этом сечении был близок к равномерному. С помощью турбокомпрессора обеспечивался расход воздуха, который поддерживался постоянным и заданным по величине с помощью набора критических сопел. По известному расходу воздуха вычислялась среднерасходная скорость. Эта скорость ставилась в соответствие сигналу, поступавшему с датчика, который измерялся в милливольтах.
Градуировка датчика пульсаций давления производилась при помощи входящего в комплект аппаратуры RFT пистонфона PF 101. При градуировке датчика трения сигналам с нити датчика, расположенной с наветренной стороны выступа, ставились в соответствие теоретически определенные значения трения, рассчитанные по формулам для развитого турбулентного течения в турбулентном пограничном слое (датчик трения находился на расстоянии более 100 калибров от входа в рабочий участок [66]), По известной среднерасходной скорости иср и диаметру трубы D рассчитывался коэффициент сопротивления [66];
Зонд датчика ориентировался таким образом, чтобы нити располагались перпендикулярно направлению невозмущенного потока [65]. Такая градуировка обеспечивает достоверные измерения компоненты вектора трения при мгновенном направлении потока вблизи стенки, мало отклоненном от нормали к нитям датчика. Измерения компоненты трения также достоверны и в случае направления движения среды вдоль нитей датчика. В этом случае нулевому значению компоненты трения соответствует нулевой сигнал на выходе датчика. При промежуточном (в системе координат зонда датчика) направлении потока вблизи стенки возможна систематическая погрешность измерения компоненты поверхностного трения. Эта погрешность невелика и обусловлена тем, что выходной сигнал датчика трения зависит не только от компоненты вектора трения, нормальной к нитям, но и от компоненты, направленной вдоль нитей. Результаты методических испытаний датчика трения приведены в [65]. После градуировки датчиков было проведено несколько серий экспериментов, которые выполнялись следующим образом.
При длине рабочего участка L=8M длина измерительного участка оставалась неизменной (1х = 2,18м), при L=10M — варьировалась от 1Х= 0,52м до 1Х =2, 18М путем перемещения отсека с датчиками без изменения общей длины рабочего участка. Открывалась задвижка 23 (рис.2.1), и турбокомпрессор при помощи набора критических сопел создавал определенный средний расход в рабочем участке. С помощью вращающейся заслонки 24 (рис.2.1) генерировались наложенные пульсации расхода вполне определенной частоты. После выхода на установившийся режим (около 2 минут) снимались показания с U-образных манометров, с частотомера, а также при помощи АЦП и специальной программы сбора данных записывались сигналы каналов измерения скорости, трения и пульсаций давления. Затем изменялась частота вращения привода заслонки, и показания записывались вновь. Таким образом, на каждой длине измерительного участка записывались данные по 11-17 значениям частот. Кроме того, на частотах/- 15; 24,8; 25,9; 32,4; 46,5; 52,4; 80; 97,2; 123,2 Гц на каждой длине производилось измерение профиля скорости термоанемометром 12 (рис.2.1) и параллельно в память компьютера записывались данные с микрофонов, оптического датчика, регистрирующего частоту вращения заслонки, и датчиков трения с частотой опроса 5 и 10 кГц.
Выяснение структуры турбулентного течения требуют применения современных методов исследования. Одним из таких методов является корреляционный анализ пульсациониых составляющих скорости, температуры и давления. Осуществляется этот анализ либо при помощи записи осциллограмм с последующим применением компьютера для расчета необходимых характеристик, либо при помощи корреляторов, позволяющих получить соответствующие моменты пульсирующих величин.
