Strömungsvisualisierung in einem Wassertunnel: Beobachtung des Vorderkantenwirbels über einem Deltaflügel

1. Vorbereitung des Wassertunnels

1. Besorgen Sie sich drei 500-ml-Behälter und füllen Sie jeden Behälter mindestens halbvoll mit Farbstoff. Es sollte einen Behälter mit blauem Farbstoff geben, einen mit grünem Farbstoff und einen mit rotem Farbstoff. Die Konzentration ist nicht wichtig, da die Färbegeschwindigkeit entsprechend angepasst wird.
2. Installieren Sie den Deltaflügel auf seiner Stütze im Wassertunnel. Befestigen Sie die C-Strut-Stütze mit Schrauben am Wassertunnel, wobei der Gähnwinkel bei Null bleibt. Siehe Abbildung 3.
3. Füllen Sie den Wassertunnel mit Wasser.
4. Positionieren Sie eine Kamera, um eine obere Ansicht des Flügels zu erfassen, und eine zweite Kamera, um die Seitenansicht zu erfassen.

2. Visualisierung von Streifenlinien über einem Deltaflügel

1. Stellen Sie den Angriffswinkel auf Null ein, indem Sie den Winkel auf der C-Strut anpassen.
2. Stellen Sie die Strömungsgeschwindigkeit des Wassertunnels auf 4 in/s ein, und lassen Sie den Durchfluss stabilisieren.
3. Mit hilfe der Pumpe Druck an die Farbstoffbehälter.
4. Beobachten Sie die Färbestreifen des Farbstoffs, und passen Sie dann die Farbdurchflussrate nach Bedarf an, um einen kontinuierlichen Streifen zu haben. Es gibt keine festgelegte Durchflussrate für den Farbstoff. Tragen Sie alle Farben gleichzeitig auf. Jede Farbe wird auf einen anderen Bereich des Flügels angewendet, um Wirbelinteraktionen zu visualisieren. Siehe Abbildung 2.
5. Drücken Sie die Aufzeichnung auf jeder Kamera, um mit der Aufnahme von Filmmaterial zu beginnen. Beobachten Sie die Wirbelinteraktionen und identifizieren Sie das Wirbel-Roll-up und den primären Wirbelkern.
6. Nehmen Sie mindestens 10 s des Wirbels auf.
7. Erhöhen Sie den Angriffswinkel auf 5°, warten Sie, bis sich der Fluss und die Streifen stabilisiert haben, und zeichnen Sie die Wirbel für 10 s auf.
8. Wiederholen Sie das Experiment, indem Sie den Angriffswinkel um 5°-Schritte von 0 - 55° erhöhen.
9. Wenn das Wasser zu trübe wird, was dazu führt, dass die Streifen stumpf erscheinen, schließen Sie die Farbstoffversorgung, stoppen Sie den Tunnel und ersetzen Sie ihn durch frisches Wasser, bevor Sie fortfahren.
10. Wenn alle Versuche durchgeführt wurden, schalten Sie die Kameras aus, und schließen Sie die Farbversorgung.
11. Schalten Sie den Tunnel aus, entleeren Sie das Wasser aus dem Tank und waschen Sie alle Farbreste von den Wänden des Tunnels ab.