ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прииципы геометрической оптики из "Оптические методы в теплопередаче" Ал — смещение полосы на интерферограмме (настройка на полосы конечной ширины). [c.12] В этой книге описываются только такие оптические методы, в которых для визуализации темиературного поля используется зависимость показателя преломления от температуры. Это естественно ограничивает тематику, поскольку из рассмотрения исключаются, например, пирометрические измерения, хотя они, без сомнения, принадлежат к оптическим методам. [c.13] По сравнению с другими методами измерения оптические методы обладают значительными преимуществами. Прежде всего, измерения не искажают температурного поля, поскольку в большинстве случаев энергия, поглощаемая средой, мала по сравнению с энергией, передаваемой в процессе теплообмена. Кроме того, оптические методы практически не имеют инерционных погрешностей, что позволяет выполнять точные измерения быстро протекающих процессов. Это преимущество достигается благодаря возможности регистрации всего температурного поля на одной фотографии. Такие измерения часто обеспечивают более высокую чувствительность и точность, чем, например, калориметрпческие измерения или измерения поля температур термопарами. [c.13] Оптические методы имеют также и недостатки. Исследуемая среда должна быть прозрачной. Чтобы полученные фотографии были пригодны для точной обработки, физические размеры системы должны быть сравнительно малыми. Если среда отличается от атмосферного воздуха, требуется замкнутая система, причем с двух сторон камера должна иметь стекла с высокими оптическими свойствами. Оптические методы ио сути дают поле показателей преломления, которое путем последующих расчетов преобразуется в поле температур. Таким образом, подобно всем другим методам измерений, оптические методы имеют ограниченную область применения и не являются универсальными. [c.13] Способы получения количественных результатов иллюстрируются несколькими конкретными примерами. Основные данные, необходимые при обработке результатов измерений, приводятся в таблицах. [c.14] Авторы ссылаются главным образом на немецкую литературу, поскольку она им более знакома. По возможности пспользовалпсь стандартные международные обозначения [8]. [c.14] Включение книги об оптических методах в серию публикаций, посвященных достижениям в области теплопередачи, объясняется двумя причинами. Во-первых, хотя описанные методы в принципе известны уже около ста лет, они постоянно развиваются и совер-щенствуются. Во-вторых, сами оптические методы способствуют развитию теории теплопередачи, поскольку многие задачи решаются только при помощи этих методов. [c.14] В этой главе рассматриваются законы распространения света в среде с переменным показателем преломления главным образом с позиций геометрической оптики. Оптическая неоднородность называется шлирой . Этот термин заимствован из технологии производства стекла. Например, тепловой пограничный слой является шлирой, поскольку его показатель преломления зависит от температуры. Распределение температур и, следовательно, распределение показателей преломления в ламинарном тепловом пограничном слое описываются известными физическими законами пограничного слоя. В шлире, образованной, например, вихревым столбом газа, выходящего из трубы, это распределение фактически беспорядочное. Оптические методы позволяют провести количественные исследования в обоих случаях. Естественно, в первом случае можно получить подробную информацию, наиример распределение температур, а во втором — только интегральные значения, например теплосодержание вихря. Тепловые пограничные слои будут рассмотрены подробнее, чем другие поля течений, встречающиеся в газовой динамике и баллистике. [c.15] Вернуться к основной статье