ПРОСТРАНСТВЕННОЕ И ВРЕМЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ МЕТОДА PIV ПРИ ИЗМЕРЕНИИ СКОРОСТИ В ПЛАМЕНИ
О.П. Коробейничев1, А.Г. Шмаков1,2, А.А. Чернов1, Д.М. Маркович3, В.М. Дулин3, Д.К. Шараборин3
1Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
korobein@kinetics.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
3Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: горелка Маха - Хебра, скорость распространения пламени, анемометрия, цифровая трассерная визуализация, PIV
Страницы: 13-21
Аннотация
Исследованы ограничения пространственного и временного разрешения метода PIV (particle image velocimetry) при измерении поля скорости в ламинарном пламени. Ограничения вызваны необходимостью внесения взвеси трассерных частиц в поток. Для метановоздушной смеси с коэффициентом стехиометрии 0.9 определено, что при массовой доле твердых частиц TiO2 свыше 0.08 % изменение скорости распространения пламени частицами превышает 5 %. Максимальное пространственное разрешение метода PIV, для которого влияние частиц незначительно, соответствует концентрации 0.03 %, при этом минимальный разрешаемый масштаб ограничен величиной, в 200 превышающей размер трассерных частиц. На основе аналитических оценок, сравнения результатов измерения скорости частиц во фронте пламени и численного расчета сделан вывод, что частицы размером менее 2 мкм удовлетворительно отслеживают скорость потока. В этих условиях погрешность измерения скорости главным образом определяется ограниченным пространственным разрешением метода PIV. Результаты выполненной работы могут быть использованы для оценки погрешности измерений PIV в других экспериментальных исследованиях пламен.
|
