Экспериментальное исследование распределения скорости вещества в зоне гравитационного турбулентного перемешивания газов, вызванной неустойчивостями Рихтмайера-Мешкова. - презентация

1 Экспериментальное исследование распределения скорости вещества в зоне гравитационного турбулентного перемешивания газов, вызванной неустойчивостями Рихтмайера-Мешкова и Рэлея-Тейлора А. В. Павленко, А. П. Пылаев, С. И. Балабин, А. В. Беломестных, В. Н. Попов, А. А. Тяктев, О. Е. Козелков, А. В. Дулов, И.А. Романов, И. Л. Бугаенко, Н.Г. Карлыханов, М.С. Тимакова Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский Научно Исследовательский Институт Технической Физики Снежинск, Россия Международная конференция ЗНЧ-2010 «Физика высоких плотностей энергии» марта 2010 года г. Снежинск, Челябинская область

2 Многофункциональная ударная труба (установка МУТ) РЕЖИМ ФОРМИРОВАНИЯ НЕУСТОЙЧИВОСТИ РИХТМАЙЕРА-МЕШКОВА И РЕЛЕЯ-ТЕЙЛОРА

3 Схема ударной трубы установки МУТ 0 см 18.2 см 98.8 см см см Внутреннее поперечное сечение (13,8 х 13,8) см 2 Отсеки МУТ заполнялись газами при давлении 10 5 Па и температуре K. Инициирование происходило в точке 19.8 см. В областях 3 и 4 задавались различные пары газов. «Точка» измерения скорости располагалась в области 4. воздух 2H 2 +O 2 CO 2 He или Аir Область 1Область 2 Область 3Область 4 2H 2 +O 2 CO 2 He (Air) воздух УВ

4 Экспериментальные x-t диаграммы УВ и положения фронтов перемешивания CO 2 -He ИО ЛДА – 1)770 мм; 2)842 мм от КГ CO 2 -Air ИО ЛДА – 1)830 мм от КГ скачок скорости: U 0 max = 478 м/с число Маха падающей УВ: М~2,7 скачок скорости: U 0 max = 644 м/с число Маха падающей УВ: М~2,8

5 - Угол между лазерными пучками (конфигурация схемы ЛДА) Физическая схема лазерного доплеровского анемометра Физическая схема лазерного доплеровского анемометра Поток с частицами d f Сигнал Время Рассеянный свет Измерительный объём - измеряем

6 Лазер Делитель лазерного пучка Собирающая линза Измерительный объем Диафрагма Осциллограф передающий оптический блок приёмный оптический блок Призма Фотодетектор Функциональная схема лазерного доплеровского анемометра Метод «Лазерного доплеровского анемометра»

7 Экспериментальные результаты Обзорная осциллограмма рассеянного излучения от трековых частиц и выборка единичного сигнала модулированного доплеровской частотой, полученные методом ЛДА

8 Зона ТП после ОУВ Зона ТП до ОУВ расчет эксперимент Экспериментальные результаты Зависимость скорости трековых частиц от времени в опытах с парой газов СО2 – Воздух (ИО – 830 мм от КГ 0.)

9 Зона ТП первая ОУВ расчет эксперимент Зависимость скорости трековых частиц от времени в опытах с парой газов СО2 – Не (ИО – 842 мм от КГ 0.) вторая ОУВ

10 Зона ТП после ОУВ ОУВ Зона ТП до ОУВ СО2-Воздух вертикальной компоненты скорости в ЗТП по интервалам времени Зависимость средних значений вертикальной компоненты скорости в ЗТП по интервалам времени Группа опытов Интервалы измерений, мс Число экспериментальных значений 1 3,2 … 3,4 38 3,4 … 3,6 48 3,6 … 3,8 41 3,8 … 4,0 42 4,0 … 4, ,8 … 4,0 40 4,0 … 4,2 36 4,2 … 4,4 38 4,4 … 4,6 69 4,6 … 4,8 64 4,8 … 5, ,6 … 4,8 73 4,8 … 5,0 80 5,0 … 5,2 36 Зависимость средних значений модулей вертикальных проекции вектора скорости вещества в зоне турбулентного перемешивания от времени

11 Зона турбулентного перемешивания сформирована в результате последовательного действия неустойчивостей Рихтмайера-Мешкова и Релея- Тейлора Методом лазерного доплеровского анемометра получены значения вертикальной проекции вектора скорости в зоне турбулентного перемешивания после ее взаимодействия с отраженной УВ для двух пар разноплодных газов с числами Атвуда А = 0,21 и А = 0,82. Заключение

12 Спасибо за внимание!