Visualización de flujo más allá de un cuerpo no fuselado

1. para producir una hoja continua de burbujas:

1. Configurar el equipo según el esquema eléctrico que se muestra en la figura 3.
2. Fijar el electrodo positivo en el agua en el extremo aguas abajo de la sección de prueba (ver figura 4 para la referencia).
3. Fijar el electrodo negativo aguas arriba y cerca del punto de interés para liberar las burbujas en la corriente antes de que el flujo llegue al objeto de estudio (ver figura 4 para la referencia). El agua completa el circuito entre los dos electrodos.
4. Gire en la facilidad de flujo
5. Ajuste el disco del controlador de frecuencia a posición 2. Esto establecerá un caudal de aproximadamente 9 x 10^-4 m3/s.
6. Encienda la fuente de alimentación y aumentar el voltaje hasta unos 25 V, la corriente se fijó alrededor 190 mA.
7. Establecer la forma de onda en el generador de señal a onda cuadrada (símbolo: ). Esto genera un 0 V - señal cuadrada de 5 V que activa el relé de estado sólido (cerrando el circuito) en la posición alta y lo abre en la posición baja
8. Para este caso en particular, la frecuencia de la onda cuadrada no es importante. Sólo tiene que ser distinto de cero.
9. Maximizar el DC offset (+ 5 V) en el generador de señal. Con esta configuración, el circuito siempre es cerrado y el sistema genera las burbujas continuamente.

Figura 3. Diagrama de conexiones.

Figura 4. Sección de prueba. Flujo va de izquierda a derecha. El electrodo negativo genera una capa de burbujas de hidrógeno que son arrastrados por la corriente. El electrodo positivo se encuentra en el extremo aguas abajo de la sección de prueba para evitar que sus disturbios. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

2. para producir líneas de tiempo:

1. Gire en la facilidad de flujo
2. Ajuste el disco del controlador de frecuencia a posición 2. Esto establecerá un caudal de aproximadamente 9 x 10^-4 m3/s.
3. Encienda la fuente de alimentación y aumentar el voltaje hasta unos 25 V, la corriente se fijó alrededor 190 mA.
4. Establecer la forma de onda en el generador de señal a onda cuadrada (símbolo: ). Esto genera un 0 V - señal cuadrada de 5 V que activa el relé de estado sólido (cerrando el circuito) en la posición alta y desactivará (abrir el circuito) en la posición baja
5. Establecer el desplazamiento DC en el generador de señal a + 1 V.
6. Ajustar la frecuencia de la onda cuadrada en el generador de señal de 10 Hz.
7. Establecer la simetría de la onda cuadrada ligeramente negativa (-2) para aumentar el espacio entre líneas de tiempo conservando la frecuencia correcta.

3. para utilizar líneas de flujo para el estudio de calle del vórtice de Von Kármàn:

1. Medir el diámetro de la varilla,, utilizando un calibrador. Utilice las unidades S.I. para esta medida (m).
2. Fijar una varilla cilíndrica aguas abajo del electrodo negativo.
3. Irradiemos la luz de la lámpara de descarga de alta intensidad en la capa de burbujas de hidrógeno. Asegúrese de que la luz no está directamente detrás de la línea de vista para evitar la sobresaturación del sistema de proyección de imagen
4. Alinear el sistema de visualización con la barra; de manera que sólo la extremidad circular es visible delante de la cámara.
5. Añadir una marca en la ventana de visualización y aguas abajo de la barra a utilizar como referencia para contar vortex-galpón ciclos por unidad de tiempo.

4. Análisis de datos para el flujo más allá de un cilindro circular:

1. Determinación del factor de conversión de unidades de la máquina a las unidades de espacio real:
   1. Medir la anchura de la sombra de la varilla en la hoja de la burbuja (ver figura 2 para la referencia). Tomar la derecha de esta medida en la varilla para evitar la distorsión con la distancia. Este es el diámetro de la varilla en las unidades de la máquina, (puntos o píxeles, dependiendo del formato)
   2. Utilice la siguiente ecuación para determinar el factor de conversión de unidades de la máquina a las unidades del mundo real:
      
2. Determinación de la velocidad de flujo:
   1. Escoger un grupo de plazos sin distorsión aguas arriba del cuerpo del pen # asco.
   2. Medir la distancia entre la primera y la última línea de tiempo en unidades de la máquina, (puntos o píxeles).
   3. Contar el número de líneas de tiempo en el grupo, .
   4. Tomar nota de la frecuencia de la señal de onda cuadrada como producidos por el generador de señal, .
   5. Determinar la velocidad del flujo que se acerca de la siguiente ecuación:
      
3. Determinación del número de Reynolds:
   1. Encontrar la viscosidad cinemática del fluido de trabajo (por ejemplo agua m2/s).
   2. Calcular el número de Reynolds mediante la ecuación (1). Para ello, teniendo en cuenta el diámetro de la varilla () medido en el paso 3.1, la velocidad que se aproxima () determinada con la ecuación (5) y la viscosidad cinemática determinada en el paso 4.3.1
4. Determinación del número de Strouhal: los vórtices en la estela de la varilla están moviendo a una velocidad diferente como los plazos en la corriente libre. Por lo tanto, la frecuencia del vertimiento del vórtice debe estimarse independientemente.
   1. Definir una referencia fija aguas abajo de la barra. Esta referencia podría ser un hilo fino conectado al exterior del túnel o una línea digital a un video del proceso de flujo.
   2. Contar el número de ciclos, del vertimiento de vórtice , cruzar la referencia durante un período definido de tiempo . Un vórtice vertimiento ciclo se ilustra en la figura 2(A).
   3. Calcular la frecuencia de desprendimiento de la siguiente ecuación:
      
   4. Utilizar los resultados de las ecuaciones (5) y (6) en la ecuación (2) para calcular el número de Strouhal.