Surface Dye Flow Visualisierung: Eine qualitative Methode zur Beobachtung von Stromlinien in Überschallströmungen

1. Beobachten von Streifenlinien im Überschallfluss
   1. Mischen Sie das fluoreszierende Farbstoffpulver und Mineralöl in einer Kunststoffschüssel. Fügen Sie kleine Mengen Mineralöl in Schritten in den Farbstoff, mischen kontinuierlich, bis eine halbviskose Mischung erhalten ist. Die Mischung sollte nicht runny sein.
   2. Montieren Sie den Stachel über der Überschall-Windkanal-Prüfkammer und verriegeln Sie ihn an Ort und Stelle. In dieser Demonstration wurde ein abblasender Überschall-Windkanal mit einem 6 in x 4 im Testabschnitt und einem Betriebs-Mach-Nummernbereich von 1,5 bis 4 verwendet, wie in Abbildung 1dargestellt. Die Mach-Nummer wird durch Anpassen der Blockeinstellung (Änderung des Flächenverhältnisses des Testabschnitts) variiert.
   3. Schrauben Sie das 2D-Keilmodell auf die Stachelhalterung und fixieren Sie die Richtung des Keils so, dass die Keilfläche den transparenten Seitenwänden des Windkanalprüfabschnitts zugewandt ist. Alle Modelle sind in Abbildung 2dargestellt.
   4. Verwenden Sie einen Pinsel, um eine ausreichende Menge der Farbstoffmischung auf das Modell aufzutragen. Stellen Sie sicher, dass der Farbstoff nicht vom Modell abtropft. Siehe Abbildung 3 als Referenz.
   5. Passen Sie die Blockeinstellung für die gewünschte Freie-Stream-Mach-Nummer an.
   6. Schließen und sichern Sie die Windkanalpaneele.
   7. Führen Sie den Windkanal für 6 Sekunden.
   8. Nach Abschluss des Laufs ein UV-Licht auf das Modell leuchten, um den Farbstoff zu beleuchten. Erfassen Sie das Streakline-Bild mit einer Kamera.
   9. Passen Sie den Angriffswinkel oder die Mach-Zahl entsprechend der in Tabelle 1 für Modell aufgeführten Testmatrix an und wiederholen Sie die Schritte 1.4 - 1.9.
   10. Wiederholen Sie die Schritte 1.3 - 1.9 für alle in Tabelle 1 aufgeführten Modelle.
   11. Wenn alle Modelle getestet wurden, schalten Sie den Windkanal ab und demontieren Sie den Aufbau.

Abbildung 1. Blow-down Überschall-Windkanal.

Abbildung 2. Windkanalmodelle (von links nach rechts) 2D Keil, 3D Keil, Kegel, stumpfe Nase Körper, Kugel und Rakete.

Tabelle 1. Testmatrix.

modell	Einstellung "Angriffswinkel" (q) oder Mach Number (M)
2D 10° Keil	• = 0, 12 und -12°
3D 10° Keil	• = 0, 12 und -12°
kegel	• = 0, 13 und -13°
Blunt Nose Body	• = 0, 11 und -11°
geschoß	• = 0 und 11°
kugel	M = 2, 2,5 und 3

Abbildung 3. Repräsentatives Bild des fluoreszierenden Farbstoffs, der auf den 2D-Keil gemalt ist.