Visualisierung der Strömungen um einen Körper

(1), eine kontinuierliche Blatt Blasen zu produzieren:

1. Setzen Sie das Gerät entsprechend den Schaltplan in Abbildung 3dargestellt.
2. Die positive Elektrode im Wasser stromabwärts Ende der Messstrecke zu beheben (siehe Abbildung 4 als Referenz).
3. Die negative Elektrode zu beheben, vor- und in der Nähe der Sehenswürdigkeit, die Luftblasen in den Stream freizugeben, bevor der Fluss das Objekt der Untersuchung erreicht (siehe Abbildung 4 als Referenz). Das Wasser wird der Stromkreis zwischen den beiden Elektroden abgeschlossen.
4. Schalten Sie die Flow-Anlage
5. Das Zifferblatt der Frequenz-Regler auf Position 2 gestellt. Dadurch wird ein Volumenstrom von ca. 9 x 10^-4 m3/s hergestellt.
6. Schalten Sie den DC-Stromversorgung und erhöhen die Spannung bis zu ca. 25 V, der Strom wird selbst festlegen, etwa 190 mA.
7. Legen Sie die Wellenform in den Signalgenerator, Square Wave (Symbol: ). Dies erzeugt eine 0 V - 5 V-Quadrat-Signal, das die Solid-State-Relais (Schließen der Schaltung) in seiner hohen Position aktiviert und öffnet sie in der unteren position
8. Für diesen speziellen Fall ist die Frequenz der quadratischen Welle nicht wichtig. Es muss nur ungleich Null sein.
9. Maximieren Sie den DC-Offset (+ 5 V) in den Signalgenerator. Mit dieser Einstellung ist immer der Stromkreis geschlossen und Luftblasen erzeugt das System kontinuierlich.

Abbildung 3. Verbindungen-Diagramm.

Abbildung 4. Testabschnitt. Fließt von links nach rechts. Die negative Elektrode erzeugt eine Schicht von Wasserstoff Bläschen, die mit der Strömung mitgerissen werden. Die positive Elektrode liegt bei nachgelagerten Ende der Messstrecke, die Störungen zu vermeiden. Klicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.

(2), Timelines zu produzieren:

1. Schalten Sie die Flow-Anlage
2. Das Zifferblatt der Frequenz-Regler auf Position 2 gestellt. Dadurch wird ein Volumenstrom von ca. 9 x 10^-4 m3/s hergestellt.
3. Schalten Sie den DC-Stromversorgung und erhöhen die Spannung bis zu ca. 25 V, der Strom wird selbst festlegen, etwa 190 mA.
4. Legen Sie die Wellenform in den Signalgenerator, Square Wave (Symbol: ). Dies erzeugt eine 0 V - 5 V-Quadrat-Signal, das die Solid-State-Relais (Schließen der Schaltung) in seiner hohen Position aktiviert und deaktiviert es (Öffnen des Stromkreises) in der unteren position
5. + 1 V DC-Offset in den Signalgenerator festgesetzt.
6. Stellen Sie die Frequenz der quadratischen Welle in den Signalgenerator bei 10 Hz.
7. Die Symmetrie der quadratischen Welle leicht negativ (-2) um den Raum zwischen Zeitlinien erhöhen bei gleichzeitiger Einsparung von der richtigen Frequenz eingestellt.

3. mithilfe von Fließlinien um Von Kármàn Wirbel Straßen zu studieren:

1. Messen Sie den Durchmesser des Stabes,, mit einem Bremssattel. SI Einheiten für diese Messung (m) verwenden.
2. Einen zylindrischen Stab flussabwärts der negativen Elektrode zu beheben.
3. Die Schicht der Wasserstoff Luftblasen das Licht von hoher Intensität-Entladungslampe anschlagen. Stellen Sie sicher, dass das Licht nicht direkt hinter der Linie der Ansicht zur Übersättigung an das Abbildungssystem zu verhindern
4. Richten Sie das Visualisierungssystem mit der Rute; in einer Weise, dass nur die Runde Spitze vor der Kamera sichtbar ist.
5. Fügen Sie eine Markierung im Fenster "Visualisierung" und stromabwärts des Stabes als Referenz verwenden, um Wirbel-Schuppen Zyklen pro Zeiteinheit zu zählen.

(4) Datenanalyse für Fluss vorbei an einem Kreiszylinder:

1. Bestimmung des Umrechnungsfaktors von Maschineneinheiten Realraum Einheiten:
   1. Messen Sie die Breite der Schatten, den die Rute auf die Blase Blatt (siehe Abbildung 2a als Referenz). Nehmen Sie diese Messung rechts beim Stab Wettbewerbsverzerrungen mit Abstand. Dies ist der Durchmesser des Stabes in Maschineneinheiten, (Punkt oder Pixel, abhängig vom Format)
   2. Verwenden Sie die folgende Gleichung der Umrechnungsfaktor von Maschineneinheiten zur realen Einheiten zu bestimmen:
      
2. Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit:
   1. Wählen Sie eine Gruppe von unverfälschten Zeitlinien stromaufwärts von der Messkörper.
   2. Messen Sie den Abstand zwischen der ersten und letzten Timeline in Maschineneinheiten, (Punkt oder Pixel).
   3. Die Anzahl der Zeitachsen in der Gruppe, .
   4. Beachten Sie die Häufigkeit der das Rechtecksignal wie durch den Signalgenerator erzeugt .
   5. Bestimmen Sie die nahende Strömungsgeschwindigkeit aus der folgenden Gleichung:
      
3. Bestimmung der Reynolds-Zahl:
   1. Die kinematische Viskosität des Arbeitsmittels zu finden (z. B. Wasser m2/s).
   2. Die Reynolds-Zahl nach Gleichung (1) zu berechnen. Dafür, unter Berücksichtigung des Durchmessers des Stabes () in Schritt 3.1, die sich nähernden Geschwindigkeit gemessen () mit Gleichung (5), und die kinematische Viskosität in Schritt 4.3.1 ermittelten bestimmt
4. Ermittlung der Strouhal: Wirbel im Zuge des Stabes bewegen sich mit einer anderen Geschwindigkeit als die Zeitachsen in der kostenlosen online Stream. Daher muss die Frequenz des Vortex shedding unabhängig geschätzt werden.
   1. Definieren Sie eine feste Referenz stromabwärts des Stabes. Dieser Verweis könnte eine feine Schnur befestigt an der Außenseite des Tunnels oder eine digitale Leitung hinzugefügt, um ein Video von der Strömung-Prozess.
   2. Die Anzahl der Wirbel vergießen Zyklen, , überqueren den Verweis in einem definierten Zeitraum . Ein Wirbel vergießen Zyklus ist in Abbildung 2(A) dargestellt.
   3. Berechnen Sie die Ausscheidung Frequenz aus der folgenden Gleichung:
      
   4. Anhand der Ergebnisse aus den Gleichungen (5) und (6) in Gleichung (2) um die Strouhal-Zahl zu berechnen.