Характеристики

ISBN/ISSN 978-5-7782-0777-6
Год издания 2007
Автор Харитонов А.М.
Вид издания уч.НГТУ
Кафедра АГД
Типография НГТУ
Факультет ФЛА
332 руб.

Эта книга является второй частью учебника НГТУ «Техника и методы аэрофизического эксперимента», изданного в 2005 г. В ней изложены основы традиционных и перспективных методов и средств аэрофизических измерений, которые применяются в современной экспериментальной аэрогазодинамике. Приведены описания различных методов визуализации течений и измерений аэродинамических характеристик, давлений, температур и тепловых потоков, скоростей и поверхностного трения.
Монографии по этой тематике вышли из печати более 30 лет тому назад и стали библиографической редкостью. К тому же за последние десятилетия в практику экспериментальной аэродинамики всё больше внедряются новые достижения физики и электроники, что способствует совершенствованию измерительных средств и оборудования аэродинамических лабораторий. С развитием лазерной техники появились новые оптические методы, которые существенно дополнили арсенал бесконтактных методов диагностики потоков. Эти соображения и послужили основанием для издания настоящей второй части учебного пособия (первая вышла в 2005 г.).
Книга рассчитана на студентов старших курсов вузов, специализирующихся в области «Авиаракетостроение», «Гидродинамика» и «Теплофизика». Она будет полезна аспирантам, инженерам, а также научным работникам авиационно-космической и других отраслей промышленности.

Эта книга является второй частью учебника НГТУ «Техника и методы аэрофизического эксперимента», изданного в 2005 г. В ней изложены основы традиционных и перспективных методов и средств аэрофизических измерений, которые применяются в современной экспериментальной аэрогазодинамике. Приведены описания различных методов визуализации течений и измерений аэродинамических характеристик, давлений, температур и тепловых потоков, скоростей и поверхностного трения.
Монографии по этой тематике вышли из печати более 30 лет тому назад и стали библиографической редкостью. К тому же за последние десятилетия в практику экспериментальной аэродинамики всё больше внедряются новые достижения физики и электроники, что способствует совершенствованию измерительных средств и оборудования аэродинамических лабораторий. С развитием лазерной техники появились новые оптические методы, которые существенно дополнили арсенал бесконтактных методов диагностики потоков. Эти соображения и послужили основанием для издания настоящей второй части учебного пособия (первая вышла в 2005 г.).
Книга рассчитана на студентов старших курсов вузов, специализирующихся в области «Авиаракетостроение», «Гидродинамика» и «Теплофизика». Она будет полезна аспирантам, инженерам, а также научным работникам авиационно-космической и других отраслей промышленности.



ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ    5
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ    10
Глава 1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК    13
1.1. Механические весы    16
1.2. Весовые элементы аэродинамических весов    25
1.3. Аэродинамические весы механического типа АВ-313М    30
1.4. Аэродинамические весы тензометрического типа    36
1.4.1. Тензодатчики сопротивления    36
1.4.2. Принципы устройства тензометрических весов    42
1.4.3. Градуировка внутримодельных аэродинамических весов    53
1.5. Комбинированные измерения аэродинамических характеристик    57
1.6. Электромагнитные весы    66
Глава 2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ДАВЛЕНИЙ    75
2.1. Измерения статических давлений    75
2.1.1. Измерения распределения статических давлений на моделях    76
2.1.2. Приёмники статических давлений    81
2.2. Измерения полного давления    85
2.3. Пневмометрические методы измерения скоростей    93
2.4. Источники погрешностей измерения давлений    102
2.5. Регистрирующие приборы для измерения давлений    107
2.6. Многоточечные измерения давлений в аэродинамическом эксперименте    125
Глава 3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР И ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ    133
3.1. Методы и средства измерения температуры    134
3.1.1. Основные понятия и определения    134
3.1.2. Контактные методы измерения температур    137
3.1.3. Бесконтактные методы измерения температуры    144
3.1.4. Оптическая пирометрия    146
3.1.5. Термоиндикаторные покрытия    148
3.2. Методы измерения тепловых потоков    154
3.2.1. Калориметрический метод измерения тепловых потоков    155
3.2.2. Градиентные датчики теплового потока    161
3.2.3. Методика определения тепловых потоков
с использованием термоиндикаторных покрытий    165
3.2.4. Тепловизионный метод измерения тепловых потоков    169
3.2.5. Оптический метод измерения тепловых потоков    174
Глава 4. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ И МГНОВЕННЫХ СКОРОСТЕЙ    179
4.1. Методы, основанные на измерении скорости введённых в поток частиц    180
4.1.1. Измерение скорости посредством трассирования потока ионами    181
4.1.2. Измерение скорости с помощью светящихся частиц    182
4.1.3. Лазерные доплеровские измерители скорости (ЛДИС)    184
4.2. Измерения средних и мгновенных скоростей с помощью термоанемометра    189
4.2.1. Градуировка термоанемометрических зондов    198
4.2.2. Тепловые потери нити при сверхзвуковых скоростях    202
4.2.3. Метод измерения напряжений Рейнольдса    210
4.3. Другие методы измерения скоростей    215
4.3.1. Акустический анемометр    215
4.3.2. Методы, основанные на измерении подъёмной силы и сопротивления    220
4.3.3. Метод рассеянного света для измерения пульсационных
характеристик ламинарных и турбулентных течений жидкостей    222
4.3.4. Электроискровой метод измерения скорости    225
Глава 5. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ТРЕНИЯ    229
5.1. Прямые методы измерения поверхностного трения    231
5.1.1. Метод плавающего элемента    231
5.1.2. Метод лазерной интерферометрии масляной плёнки    237
5.2. Косвенные методы измерения поверхностного трения    243
5.2.1. Методы, основанные на универсальности профилей скорости турбулентном пограничном слое    243
5.2.1.1. Поверхностные трубки полного напора    248
5.2.1.2. Метод Престона    251
5.2.2. Методы, основанные на обтекании препятствий в пограничном слое    255
5.2.3. Метод аналогий между поверхностным трением и теплопередачей    259
5.2.4. Методы поверхностных линий тока    264
5.3. Электродиффузионный метод измерения поверхностного трения     269
Глава 6. МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ТЕЧЕНИЙ    273
6.1. Методы визуализации течений капельных жидкостей и газовых потоков    276
6.1.1. Красящие вещества (введение красителей и/или электрохимия)    276
6.1.2. Метод водородных пузырьков    279
6.1.3. Введение в поток твёрдых частиц    281
6.1.4. Введение в поток дыма    284
6.2. Методы визуализации течений в пристенных областях модели    287
6.2.1. Метод шелковинок    287
6.2.2. Маслосажевая визуализация поверхностных линий тока    289
6.2.3. Метод стробоскопической визуализации потоков    292
6.2.4. Метод визуализации полей скорости по изображениям движущихся частиц    295
6.2.5. Метод визуализации поверхностных давлений    299
6.3. Оптические методы визуализации течений        302
6.3.1. Теневые методы исследования газовых потоков    303
6.3.2. Интерференционные методы    312
6.3.3. Голографические методы    316
6.3.4. Метод «лазерного ножа»    318
6.3.5. Электронно-пучковая диагностика    324
Глава 7. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА    329
7.1. Основные понятия автоматизированного эксперимента    330
7.1.1. Цели и задачи автоматизации экспериментальных исследований    330
7.1.2. Типовая схема системы автоматизации экспериментальных исследований    331
7.2. Измерительная система    334
7.2.1. Сигналы в измерительной системе    334
7.2.2. Электронные компоненты измерительной системы    335
7.3. Подключение экспериментального оборудования к ЭВМ    338
7.3.1. Непосредственное подключение оборудования к компьютеру    338
7.3.2. Магистрально-модульные системы сбора данных. Система КАМАК    339
7.4. Автоматизированные комплексы сбора экспериментальных данных    343
7.4.1. Автоматизация сбора данных медленно протекающих процессов    343
7.4.2. Системы сбора данных быстро протекающих процессов    344
7.4.3. Автоматизация весовых испытаний    346
7.5. Системы сбора и обработки экспериментальных данных    348
7.5.1. Типовой измерительный комплекс в стандарте КАМАК     348
7.5.2. Встраиваемые системы сбора экспериментальных данных    349
7.5.3. Одно- и многоуровневые системы автоматизации    352
7.5.4. Системы ввода и обработки панорамных изображений    354
7.6. Информационные технологии в системах автоматизации эксперимента    356
7.6.1. Хранение экспериментальных данных в ЭВМ    356
7.6.2. Сетевые технологии в автоматизированном эксперименте    360
7.7. Программное обеспечение систем автоматизации    363
7.7.1. Использование штатного программного обеспечения    363
7.7.2. Разработка специализированного программного обеспечения    365
7.7.3. Система графического программирования LabView     367
7.7.4. Использование системы MATLAB для обработки данных    369
Глава 8. ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА    373
8.1. Погрешности средств измерений и результатов измерений    374
8.1.1.    Классификация погрешностей средств и результатов измерений    374
8.1.2.    Методы нормирования погрешностей средств измерений    379
8.1.3.    Классы точности    381
8.1.4.    Оценка погрешности результатов измерения по паспортным данным средств измерений     382
8.1.5.    Правила округления значения результата измерения и его погрешности    383
8.1.6.    Оценка погрешности функции приближенных аргументов    384
8.2. Методы вероятностного описания результатов измерений и их погрешностей    387
8.2.1. Описание случайных погрешностей с помощью функции распределения    388
8.2.2.    Математическое ожидание и дисперсия    392
8.2.3.    Нормальный закон распределения случайных величин    398
8.2.4.    Точечные оценки    403
8.2.5.    Оценки параметров с помощью интервалов    406
8.3. Математическая обработка исправленных результатов измерений    418
8.3.1. Обнаружение грубых погрешностей    418
8.3.2.    Способы обнаружения систематических погрешностей    420
8.3.3.    Проверка нормальности распределения результатов измерений    423
8.3.4.    Обработка результатов прямых равнорассеянных измерений    426
8.3.5.    Обработка результатов косвенных измерений    428
Приложение к главе 8    433
Библиографический список    437

Данные подготавливаются.

Вернуться к списку