Способ измерения параметров крупномасштабных структур в турбулентных течениях

042 А СОЮЗ СОВЕТСКИХ ИЦВи УБЛИНщ 6 01 й 29/ОЕ ИЗОБРЕТЕНЮЩВТЕЛС 1 В ОПИС ВТОР СНО овремен- Е, дуемую стосею с мона ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЮТИЙ(71) Институт прикладной фиэики АН СССР(53) 620.179.16 Щ 88.8)(56) 1. Да. Бэтчедор. Введение в .динамику жидкости. М., 1973, с. 432433.2. Турбудеитиость, дриипипы и приме, нение. Под ред. У.фроста. Т. Моулщеив,М., Мир, 1980, с, 465 (прототип). (54)(57 СПОООБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КРУПНОМАСШТАБНЫХ СТРУКТУР В,ТЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЯХ,йктуру акустическим имдудьрааатическим частотнымдризВмают рассеянное струк турой акустическое попе, аналиеруютспектр этого поня, выделяют в спектречастоту смеаежя, отдичную ог частоты: эадсавеюв, и по ней определяют пара; метры крупиамасавабных структур, о т "д и ч а ю а и й с я тем, что, с пеньюаоаьпнеая точности и:иерения эа счфтваучения ивформадии в реальном масщтабе времени, иэмевяют частоту монараиатическа о эаподвещвя акустическаговаюульса, Фиксируют частоту сбпучаазаего и частоту смещеиия рассеянвск о анус; тнческих ваей, при которых спектральная состазмя 330 щэи, по частоте смещенияимеет мансардную акгенсивность, п,ижеревным частотам определяют ит.ры, а по ингевсивностн спектральнойсоставдякВМ на частоте смепея ивтевсиввость вихрей в вей.1056042 Тираж 873 Подписное филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть испопьзовано при диагностике турбулентных течений жидкости иди газа, возникающих около конструкций, методом акустической ехалкапниИзвестен способ дистанционной диагностики турбулентных течений, заюпочающийся в том, что в турбулентйые течения вводят контрастные вещества, ви- О зуально или при фиксации на носителефотопденке следят за их перемещением и по этим перемещения 4 судят о параметрах крупнойасштабных структур турбулентных течений 1 1. 15Недостатком этого способа является низкая точность измерения,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения параметров крупномасштабных структур в турбулентных течениях, заключающийся в том, что облучают исследуемую структуру акустическим импульсом с монохроматическим частотным заполнением, при нимают рассеянное структурой акустическое поле, анализируют спектр этого поля, выделяют в спектре частоту смещения, отличную от частоты заполнения, и по ней определяют параметры крупномвс-ЗОштабных структур 123Недостатком известного способа является низкая точность изменения, связанная с невозможностью получения информа- З ции нв больших расстояниях зв время, сравнимое с временем изменения структуры.Целью изобретения является повышениеточности измерения за счет получения 40 информации в реальном масштабе времени еЭта цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров крупномасштабных структур в турбулентных те ченияхзаключающемуся в том, что облучают исследуемую структуру акустичес-. ким импудьсом с монохроматическим частотным звцолнением, принимают рассеянное структурой акустическое поле, анализируют спектр этогополя, выделяют в спектре частоту смещения, отличную ВНИИПИ Заказ 9291/35 2от частоты заполнения, и по ней определяют параметры крупномасштабныхструктур изменяют частоту монохроматичного заполнения акустического импульса фиксируют частоту,облучающего ичастоту смещения рассеянного акустических полей, при которых спектральная сос.тввляющая на частоте смещения имеетмаксимальную интенсивность, по измеренным частотам определяют временной ипространственный период структуры, апо интенсивности спектральной составляющей нв частоте смещения-интенсивностьвихрей в ней.Способ измерения параметров крупномасштабных структур в турбулентных течениях осуществляется следующим образом.Исследуемую структуру турбулентныхтечений облучвют акустическим преобразователем, расположенным на заданномрасстоянии от нее. При этом излучается.импульс с монохроматическим частотнымзаполнением, Другим акустическим преобразователем принимают акустическоепопе, рассеянное структурой под определенным углом. Сигнал рассеянного акустического поля анализируется спектрально. В процессе измерений изменяют частоту монохроматического заполнения импульса облучаемого акустического поля.При заданной частоте заполнения фиксируют частоту смещения рассеянного акустического поля и интенсивность этойспектральной составляющей. Устанавливают частоту обдучающего и частотусмещения рассеянного акустических полей,при которых спектральная составляю-,щая на частоте смещения имеет максимальную интенсивность. По измеренным частотам рассчитывают временной и пространственный периоды структуры, а поинтенсивности спектральной составлякщей нв частоте смещения определяют интенсивность вихрей в ней,Таким образом, способ измеренияпараметров крупномасштабных структуртурбулентных течениях позволяет значительно повысить точность измерения,так как при его осуществлении практически получают всю информацию о турбулент,ных течениях в каждый мсмент времени.