SU1177704A1

SU1177704A1 - Способ измерени давлени в ударной волне

Info

Publication number: SU1177704A1
Application number: SU823502626A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Дмитриев; Галина Валериановна Дрейден; Юрий Исаевич Островский; Михаил Исаакович Этинберг
Original assignee: Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1985-09-07

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ .ДАВЛЕНИЯ В УДАРНОЙ ВОЛНЕ путем измерени скорости ее распространени в прозрачной жидкости, заключающийс в фоторегистрации теневой картины распространени волны на фотоматериале при подсветке среды лазерными импульсами и вычислении скорости по пути, пройденному волной за интервал времени между импульсами, при этом давлени вычисл ют по известной зависимости давлени от скорости ударной волны, отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет исключени случайных ошибок при вычислении скорости ударной волны , формируют сдвоенные лазерные импульсы с временным интервалом между ними, удовлетвор ющим условию - A+jAL, А А € где 2 - максимальный размер пол зрени объектива фоторегистратора; 4 X - минимальный сдвиг изображени ударной волны, разрешаемый объективом фоторегистратораj At - интервал времени между лазерными импульсами; ,6с( , где «д - скорость звука в жидкости, и фоторегистрируют темнопольную теневую картину.

Description

1 1

Изобретение относите к контрольно-измерительной технике и предназначено дл исследовани ударных волн в жидкост х при исследовании кавитации

Целью изобретени вл етс повьшение точности за счет исключени случайных ошибок при вычислении скорости ударной волны.

На фиг.1 представлена схема устройства дл реализации способа, на фиг.2 - типична картина распространени ударной волны, регистрируема на фотоматериале.

Устройство (фиг.1) содержит импульсный лазер 1, телескопическую систему 2, светоделительное зеркало 3, оптическую линию 4 задержки ;щ фор шровани сдвоенного лазерного импульса, объектив 5 фоторегистратора , круглый непрозрачный экран 6, фотоматериал 7. На фиг.1 также изображена ударна волна 8.

Способ измерени давлени в ударной волне осуществл етс следующим образом.

Излучение от лазера 1 расшир етс телескопической системой 2 и направл етс на светоделительное зеркало 3: прошедший через него :пучок света осуществл ет первую экспозицию ударной волны 8, отраженньй от зеркала 3 и прошедший через линию 4 задержки пучок света - ее вторую экспозицию. В качестве ножа-диска используетс круглый непрозрачный экран 6, установленный в фокусе обьектива 5.

При регистрации ударной волны 8 сдвоенным лазерным импульсом на фотографии (фиг,2) получаютс два изображени ударной волны 8,сдвинутые относительно друг друга на рассто ние , проходимое волной за промежуток времени между импульсами. Измер это рассто ние 4X , и зна интервал t между лазерными импульсами , рассчитывают скорость ударной волны.

Минимальный временной интервал 4t между лазерными импульсами выбираетс таким, чтобы сдвиг Дх изображений ударной волны 8, распростран ющейс в жидкости, разрешалс объективом 5 оптической системы

77704

лх ,

где ,22f(/D);

f - фокусное рассто ние объектива фоторегистратораJ

D - световой диаметр объектива

фоторегистратора, Л - длина волны света. ,6а, где а - скорость звука в невозмущенной жидкости.

Интервал 4t между лазерными импульсами выбираетс большим, чем длительность каждого из лазерных импульсов, так.как в противном случае измерение рассто ний лх между теневыми изображени ми ударных волн 8 становитс невозможным из-за их смаза во врем каждой из экспозиций . С другой стороны, временной интервал t между импульсами выбираетс меньшим того времени, за которое ударна волна 8 выходит за пределы регистрируемого кадра, т.е.

1

где L - максимальный размер пол

зрени объектива 5 фоторегистратора .

Скорость распространени ударной волны в жидкости и давление на ее фронте св заны между собой известным соотношением з

Ф fo v(v-a),

где РФ - давление на фронте ударной

волны, f - плотность невозмущенной

жидкости,

V - измеренна скорость распространени ударной волны в

жидкости, m - эмпирический коэффициент

(дл воды m S. 2,1) . Фоторегистраци темнопольной теневой картины (т.е. получение изображени волны на позитиве в виде светлых колец на темном фоне) обеспечивает повьш1ени контраста изображени ударной волны, что позвол ет более точно производить вычислени скорости ее распространени и, в конечном счете, точности вычислени давлени .

СУ

5J

Claims

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ .ДАВЛЕНИЯ

В УДАРНОЙ ВОЛНЕ путем измерения скорости ее распространения в прозрачной жидкости, заключающийся в фоторегистрации теневой картины распространения волны на фотоматериале при подсветке среды лазерными импульсами и вычислении скорости по пути, прой денному волной за интервал времени между импульсами, при этом величину давления вычисляют по известной зависимости давления от скорости ударной волны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения случайных ошибок при вычислении скорости ударной волны, формируют сдвоенные лазерные импульсы с временным интервалом между ними, удовлетворяющим условию

ΔΧ

А где 2 - максимальный размер поля зрения объектива фоторегистратора;

ΔΧ - минимальный сдвиг изображения ударной волны, разрешаемый объективом фоторегистратора;

Δί - интервал времени между лазерными импульсами',

А=1,6й_о , где «₀ - скорость звука в жидкости, и фоторегистрируют темнопольную теневую картину.

SU ,.,1177704