Белоусов Андрей Петрович,
Белоусов Петр Яковлевич,
Борыняк Леонид Александрович
Аннотация
Проведено моделирование взаимодействия волоконного оптического доплеровского анемометра с газовыми пузырьками. Обосновано формирование доплеровского сигнала с несколькими спектральными компонентами, отмеченное в работе [6]. Показано, что появление дополнительных спектральных компонент в сигнале обусловлено разной скоростью движения передней и задней границ пузырька. Экспериментально изучен процесс торможения и деформации воздушного пузыря, всплывающего в вязкой жидкости, при его взаимодействии с плоской поверхностью. Зондирующий лазерный пучок фокусировался в зону всплытия пузыря сквозь толстое плоскопараллельное стеклянное окно, наполовину затопленное в жидкость. Полученные результаты имеют большое значение при создании алгоритмов обработки доплеровских сигналов многофазных потоков. Предложенная методика может быть полезна при изучении импактных двухфазных струйных потоков, динамики изменения размеров пузырей (зарождение, эволюция), процессов кавитации в природе и, таким образом, имеет научно-прикладное значение.
Ключевые слова: газожидкостные потоки, доплеровская диагностика, волоконные системы, динамика дисперсной фазы
Авторы:
Белоусов Андрей Петрович
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики Новосибирского государственного технического университета. Основное направление научных исследований – оптические методы исследования потоков. Имеет более 50 публикаций. E-mail: abelousov@ngs.ru
Белоусов Петр Яковлевич
кандидат технических наук, доцент кафедры оптических информационных технологий Новосибирского государственного технического университета. Основное направление научных
исследований – оптические методы исследования потоков. Имеет более 170 публикаций. Е-mail: pyabelousov@ngs.ru
Борыняк Леонид Александрович
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей физики Новосибирского государственного технического университета. Основное направление научных исследований – оптические методы исследования. Имеет более 150 публикаций. Е-mail:bor@ref.nstu.ru
Список литературы
[1] Дубнищев Ю.Н. Исследование газонасыщенных турбулентных потоков с применением лазерного доплеровского измерителя скорости / Ю.Н. Дубнищев, А.Р. Евсеев, В.С. Соболев, Е.Н. Уткин // ЖПМТФ. – 1975. – № 1. – C. 147–153. [2] Евсеев А.Р. Измерение структурных характеристик газожидкостного потока лазерным анемометром с волоконным световодом / А.Р. Евсеев, В.Е. Накоряков, Б.Г. Покусаев, С.А. Тачков, Л.С. Тимкин // Процессы переноса в одно- и двухфазных средах. – Новосибирск, 1986. – C. 81–87. [3] Лисицын В.Н. Лазерный доплеровский измеритель скорости непрозрачных потоков жидкости и газа / В.Н. Лисицын, В.А. Орлов, Ю.Н. Фомин, В.П. Чеботаев // Экспериментальные методы и аппаратура для исследования турбулентности, материалы III Всесоюзн. совещ. – Новосибирск, 1980. [4] Nishihara H. Optical-fiber laser-Doppler velocimeter for a high-resolution measurement of pulsatile blood flow / H. Nishihara, J. Koyama, N. Hoki, F. Kajiya, M. Hirinaga, M. Kano // Appl. Opt. – 1982. – № 10. – Vol. 21. – P. 1785–1790. [5] Tanaka T. Measurement of blood flow using fiber optic catheter and optical mixing spectroscopy / T. Tanaka, G.B. Benedek // Appl. Opt. – 1975. – № 1. – Vol. 14. – P. 189. [6] Белоусов А.П. Исследование структуры газожидкостных потоков оптическими методами: дисс. … канд. физ.-мат. наук / А.П. Белоусов. – Новосибирск, 2005. – 184 с. [7] Дубнищев Ю.Н. Методы лазерной доплеровской анемометрии / Ю.Н. Дубнищев, Б.С. Ринкевичюс. – М.: Наука, 1982. – 303 с. [8] Белоусова О.П. Измерение радиуса и скорости проскальзывания катящегося колеса лазерным доплеровским анемометром / О.П. Белоусова, П.Я. Белоусов // Автометрия. – 2011. – № 2. – Т. 47. – С. 111–121.
