Научная визуализация

Scientific Visualization

Электронный журнал открытого доступа

Национальный Исследовательский Ядерный Университет "МИФИ"

      ISSN 2079-3537      

 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             





Научная визуализация, 2023, том 15, номер 3, страницы 26 - 39, DOI: 10.26583/sv.15.3.04

Жидкокристаллическая визуализация при изучении течения в мелкой каверне

Авторы: Г.М.  Жаркова1, В.Н.  Коврижина2, Д.С.  Миронов3, А.Ю.  Пак4, А.П. Петров5

Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

1 ORCID: 0000-0002-0173-2962, zharkova@itam.nsc.ru

2 ORCID: 0000-0002-0948-4481, kovrizhina@itam.nsc.ru

3 ORCID: 0000-0001-7316-4282, mironov_ds@itam.nsc.ru

4 ORCID: 0009-0004-1947-1651, pak@itam.nsc.ru

5 ORCID: 0000-0002-2683-8114, petrov@itam.nsc.ru

 

Аннотация

В работе на примере обтекания мелкой каверны продемонстрированы возможности жидкокристаллической визуализации при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях потока. Использовались 2 типа ЖК покрытий. Для определения структуры течения на дне каверны использовалось покрытие на основе композиции из чистых холестерических ЖК. Для определения распределения температур и тепловых потоков использованы термочувствительные пленки, cформированные путем капсулирования ЖК в полимерную матрицу.

По результатам экспериментов получено влияние числа Маха на пространственную картину течения внутри каверны и распределение температуры на дне каверны. Полученная при помощи ЖК покрытия картина поверхностных линий тока совпадает с полученной при помощи сажемасляной визуализации. При этом ЖК метод позволяет сравнить величины касательных напряжений на различных участках поверхности. Обнаружено, что возникновение резонансных явлений приводит к перестройке течения внутри каверны и изменению величин касательных напряжений. Показано, что при дозвуковом обтекании зона повышенного теплообмена сосредоточена вблизи оси симметрии каверны.

 

Ключевые слова: жидкие кристаллы, мелкая каверна, температура, касательное напряжение, маслосажевая визуализация, пульсации Росситера.