ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕУСТОЙЧИВОСТИ РЕЛЕЯ-ТЕЙЛОРА В ЭКСПЕРИМЕНТАХ В ПОЛЕ ТЯЖЕСТИ ЗЕМЛИ. Шестаченко О.Е., Павленко А. В., Пискунов Ю.А., Свиридов Е.В., Андреев А.М., Байшев А.И, Медведев В.М.

Физическая схема постановки экспериментов. x 2 1 g0g0 x2x2 x1x1 0 y Измерительная камера Легкий газ Разделительная мембрана Тяжелый газ

Физическая схема формирования лазерного листа и получение фотоизображений.

Характерные фотоизображения зоны турбулентного перемешивания t = 0,15 s t = 0,2 s t = 0,3 s SF 6 Ar 6 g 1 – пузыри лёгкого газа, 2 – струи тяжёлого газа, 3 – масштабные реперы, 4 – зона турбулентного перемешивания, 5 – остатки жидкой пленки 6 – тень от конструктивных элементов

Область обработки фотоизображения. Z X X 21 Z1Z1 Z2Z2

Алгоритм машинной программы обработки определение калибровочных зависимостей; нахождение произвольного распределения концентрации визуализирующих частиц в плоскости лазерного листа n = n(x, z); определение безразмерной концентрацииN = N(x, z); введение безразмерной координаты = (x – x КГ )/(x 12 – x КГ ) при х x КГ определение коэффициента гетерогенности и других статистических характеристик зоны турбулентного перемешивания.

Среднее значение нормированной концентрации для серии Коэффициент гетерогенности, где -флуктуации концентрации ; - среднее значение квадрата флуктуации. Автокорреляционная функция, для Спектральная плотность, для

Зависимость безразмерной концентрации визуализирующих частиц Nksi Z, пикс ξ= +0.9 ξ= +0.3

Сравнение ширины зоны турбулентного перемешивания L 12 для методики «лазерный лист» и теневой методики

Зависимость коэффициента гетерогенности Г от безразмерной координаты

Спектральная плотность как функция частоты в логарифмическом масштабе (t = 0,25 с) K -5/3

Спектральная плотность как функция частоты в логарифмическом масштабе (эксперименты на ударной трубе МУТ, СО 2 -воздух t рег = 4.0 мсек) lg(G(f)) =0.3p= lg(f)