وقياس الضغط متقلب السطحية باستخدام ميكروفون التحقيق عن بعد

Yaoyi Guan; Carl R. Berntsen; Michael J. Bilka; Scott C. Morris

doi:10.3791/53627

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

وقياس الضغط متقلب السطحية باستخدام ميكروفون التحقيق عن بعد

7K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/53627

⸱

ديسمبر 3, 2016

Yaoyi Guan¹ , Carl R. Berntsen¹ , Michael J. Bilka¹ , Scott C. Morris¹

¹Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame

في هذه المقالة

ملخص

هنا ، نقدم بروتوكولا لقياس ضغط السطح غير المستقر في التدفقات المضطربة بدقة مكانية عالية. توضح هذه الطريقة بناء مسبار ميكروفون بعيد (RMP) وتحديد وظيفة النقل المعقدة المعتمدة على التردد. يتم تقديم تحديد تحليلي للاستجابة الديناميكية والتحقق من صحته.

الملخص

يتم تطبيق الميكروفونات

على نطاق واسع لقياس تقلبات الضغط على جدران الأجسام الصلبة المغمورة في التدفقات المضطربة. يمكن أن تؤدي الحركات المضطربة بمقاييس الطول المميزة المختلفة إلى تقلبات الضغط على نطاق تردد واسع. تتطلب خاصية الاضطراب هذه أن تتمتع أجهزة الاستشعار بحساسية كافية على نطاق واسع من الترددات. علاوة على ذلك ، تتطلب مقاييس الطول المميزة الصغيرة للهياكل المضطربة مناطق استشعار صغيرة والقدرة على وضع المستشعرات على مقربة جدا من بعضها البعض. تتطلب الأشكال الهندسية المعقدة للأجسام الصلبة ، والتي غالبا ما تتضمن انحناءات سطحية كبيرة أو انقطاعات ، أن يكون للمسبار القدرة على الإعداد في مساحات محدودة للغاية. تم وصف تطوير مسبار ميكروفون بعيد ، وهو غير مكلف ومتسق وقابل للتكرار ، في هذا الاتصال. يسمح بقياس تقلبات الضغط بدقة مكانية عالية واستجابة ديناميكية على نطاق واسع من الترددات. المسبار صغير بما يكفي لوضعه داخل داخل نماذج نفق الرياح النموذجية. يشتمل مسبار الميكروفون البعيد على أنبوب صغير صلب ومجوف يخترق سطح النموذج لتشكيل منطقة الاستشعار. يتم توصيل هذا الأنبوب بميكروفون قياسي ، على مسافة ما من السطح ، باستخدام تقاطع "T". يتم تقديم طريقة تجريبية لتحديد الاستجابة الديناميكية لمسبار الميكروفون البعيد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم وصف طريقة تحليلية لتحديد الاستجابة الديناميكية. يمكن تطبيق الطريقة التحليلية في مرحلة التصميم لتحديد أبعاد وخصائص مكونات RMP.

المقدمة

تدفق السوائل فوق السطوح يؤدي عموما إلى عدم الثبات والاضطراب الذي يؤدي إلى زيادة الضغط سطح غير ثابت (USP). الصوت الناجم عن التدفق والاهتزاز وغالبا ما تكون نتيجة مباشرة لهذا الثبات. ويهيمن على الصوت المنبعث الناتجة عن مراوح التبريد، مراوح، وتوربينات الرياح من مصادر ذات علاقة USP ^1. إجراء قياسات الخصائص المكانية والزمانية لجامعة جنوب المحيط الهادئ في التدفقات المضطربة بصفة عامة من أجل التنبؤ الصوت المنبعث.

وتعطى عادة للتوصيف الإحصائي من جامعة جنوب المحيط الهادئ في شكل كثافة السيارات الطيفية، وهما نقطة الكثافة عبر الأطياف، وظائف علاقة المكانية ^{2 و ....}