Визуализация полей тепловых

При разработке натурных теплообменников иногда целесообразно провести исследование гидродинамики входного участка теплообменника или другого участка сложной конфигурации, чтобы определить общее распределение потока или падение напора. Опыты такого рода можно проводить на простых моделях, поскольку не требуется осуществлять подвод или отвод тепла. Необходимо лишь геометрическое подобие модели и натурного аппарата и обеспечение соответствующего диапазона чисел Рейнольдса. Следовательно, эти опыты можно выполнять с водой или воздухом вместо тех теплоносителей, работа с которыми вызвала бы затруднения. Особенно для подобных целей подходит воздух, небольшие утечки которого не приведут к осложнениям. Кроме того, стоимость модели будет невелика. Если нет резкого отрыва потока, то для определения направления течения, а также распределения скоростей можно использовать трубки Пито. При наличии отрыва необходимо произвести визуализацию течения, используя для этого пучок нитей, которые с помощью изоляционной ленты крепятся к стенкам канала или закрепляются на проволочном зонде, обладающем возможностью перемещаться в поле течения. Можно использовать дым, но это довольно сложно, а результаты обычно бывают неудовлетворительны. Струи дыма за счет турбулентности настолько быстро рассеиваются, что подобный метод применим только при относительно низких числах Рейнольдса и простых геометрических конфигурациях. Любой из этих способов пригоден в том случае, если модели выполнены из прозрачного пластика типа люцита. [c.321]

Трехмерным аналогом пристеночного факела является течение, возникающее от действия сосредоточенного (или точечного) источника тепла, заделанного в вертикальной теплоизолированной поверхности (рис. 5.7.15,6). Это течение еще сложнее анализировать, но Кэри и Моллендорф [20] исследовали его экспериментально. Выполнены детальные измерения температуры в поле ламинарного течения в воде и произведена визуализация тепловых пограничных слоев как по нормали к поверхности, так и в боковом направлении. Температура поверхности над источником убывает пропорционально т. е. быстрее чем в двумерном пристеночном факеле из-за более интенсивного подсасывания. Но это падение температуры происходит медленнее, чем в осесимметричном факеле в отсутствие ограничивающей поверхности, где разность to — to уменьшается пропорционально х К Экспериментальные данные показывают также, что толщина теплового пограничного слоя 8t, измеренная по нормали к поверхности, линейно увеличивается с ростом X, т. е. в направлении течения. Толщина пограничного слоя в боковом направлении изменяется медленнее, приблизительно как х / . [c.316]

Впечатляющие успехи последнего десятилетия, достигнутые в компьютерных технологиях, привели к переосмыслению роли визуализации в процессе эксперимента, в результате чего ее развитие вышло на качественно новый этап. По этой причине отчетливо прослеживаются тенденции, в соответствии с которыми визуализация не ограничивается собственно экспериментом, а завершается сбором и последующей обработкой первичной информации с помощью компьютера (англ. термин Image Pro essing ), позволяющей реконструировать преимущественно мгновенные реализации полей скорости и завихренности исследуемого объекта. Использование такого подхода совместно с современной компьютерной графикой стали называть визуализацией потока второго поколения [98 ], которая постепенно становится практикой сегодняшнего дня. Поэтому визуализация как таковая — это не только инструмент изучения объекта, но еще и способ создания образа исследуемого явления, который формируется с помощью всей информации, в том числе и невидимой (тепло- и массообмен и др.). Таким образом, основное достоинство компьютерной визуализации состоит в том, что многие физические процессы можно сделать видимыми, наглядными и удобными для изучения. Процедура проведения такой визуализации охватывает следующие элементы [c.33]

Визуализация температурных полей носит название термография и, конечно же, представляет интерес не только для медицины, но и для решения многих технических задач. Перечислим наиболее оправдавшие себя области технических применений термографии с использованием холестериков. Это — определение температурных полей в аэродинамических процессах. В этом случае на устройство или ее модель, помещаемую в аэродинамическую трубу, наносится пленка с капсулированным холестериком. Анализ цветной картины, возникающей на пленке в процессе обдува модели, позволяет просто и достаточно точно определить температурные поля. Аналогичным образом пленки используются для контроля микроэлектронных схем. В этом случае участки повреждений схемы, выделяющие избыточное количество тепла, фиксируются по изменению окраски пленки. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология