روش‌های آشکارسازی جریان هوا | هوافضای جوان

روش‌های آشکارسازی جریان هوا

روش‌های بسیار زیادی برای آشکارسازی جریان هوا وجود دارد. بعضی از این روش‌ها به طور مستقیم خود جریان و بعضی دیگر اثراتی از جریان را به ما نشان می‌دهند. در این مجموعه عکس، بعضی از روش های آشکارسازی بررسی شده‌اند.

Sierra Exif JPEG

یکی از روش‌های آشکارسازی جریان استفاده از رشته‌هایی است که در شکل می‌بینید. این رشته‌ها طوری به وسیله چسبانده می‌شوند که بتوانند آزادانه حرکت کنند بنابراین وقتی هوا از روی آنها عبور کند، در جهت جریان قرار می‌گیرند و به این صورت است که آزمایشگرها می‌توانند با مشاهده‌ی جهت رشته‌ها نواحیی که جریان برگشته است و یا از سطح جدا شده را تشخیص دهند. اندازه و وزن این رشته‌ها باید طوری باشد که با جریان حرکت کند اما جریان را تحت تاثیر خود قرار ندهند.

oil1

یکی دیگر از روش‌ها استفاده از روغن روی سطح وسیله است. روغن نمی تواند به ناحیه‌ی جدا شده وارد شود و در نتایجه این ناحیه‌ها قابل تشخیص خواهند بود.

smoke

دو روش گفته شده در بالا، فقط اطلاعاتی در مورد جریان روی سطح جسم را به ما می‌دهند حال اگر لازم باشد که از وضع جریان در جایی به غیر از سطح جسم باخبر شویم، باید از روش‌های دیگری استفاده کنیم. یکی از این روش‌ها استفاده از دود است! در واقع دود هوا را مرئی می‌کند، مثل حالتی که در شکل می‌بینید. نکته‌ی مهم در این روش انتخاب ماده‌ی مناسب برای تولید دود است. بعضی مواد خورنده هستند و بعضی دیگر برای سلامتی ضرر دارند. بنابراین باید ماده‌ی شیمیایی بادقت انتخاب شود.

 

schileren

یکی از جالب‌ترین روش‌های آشکارسازی به نامِ “schlieren photography” عکس گرفتن از جریان است. در این روش دو آینه در دو طرف مدل قرار می‌دهند آینه‌ی سمت چپ وظیفه‌ی هدایت نور از منبع به سمت مدل را برعهده دارد و آینه‌ی سمت راست وظیفه‌ی هدایت نور به سمت دوربین عکاسی. همانطور که می‌دانید نور وقتی از ناحیه‌ای با چگالی متفاوت می‌گذرد می‌شکند. در بین راه آینه‌ی سمت راست و دوربین یک چاقو قرار دارد،پرتوهای نوری که خم شده‌اند به جای اینکه به دوربین برسند، با لبه‌ی چاقو برخورد می‌کنند.

schlirion

برخورد پرتوها با چاقو باعث می‌شود که ناحیه هایی با چگالی متفاوت در عکس سیاه دیده شوند. مثلا در شکل بالا نواحی تیره‌تر نشان دهنده‌ی موج های شوکی(ناحیه‌ای از جریان مافوق صوت که در آن چگالی، فشار و… به شدت تغییر می‌کنند.) هستند که به خاطر سرعت بالا ایجاد شده‌اند.

Schlieren_photograph_of_T-38_shock_waves

این تصویر هم موج های شوک ایجاد شده به خاطر حرکت یک هواپیمای T-38 را نشان می‌دهد. در این تصویر منبع نور خورشید است.

 

shadowgraph_gun

این عکس هم با روش تقریبا مشابه آنچه در بالا گفته شد، به نام روش “shadowgraph”، گرفته شده است. شلیک گلوله باعث تولید صوت شده و صوت هم در واقع تغییر چگالی هوا می‎‌باشد، در نتیجه با کمک این روش می‌توان امواج صوتی را با چشم دید!

mercury shadow graph

تصویر سمت راست فضاپیمای مرکوری و تصویر سمت چپ عکسی که با روش “shadowgraph” در تونل باد گرفته شده را نشان می‌دهد. همانطور که می‌بینید خود فضاپیما و شاک خمیده‌ی تشکیل شده در جلو آن سیاه رنگ دیده می‌شوند. این شاکی در هنگام ورود فضاپیما به جو زمین تشکیل می‌شود.

 

 


4 دیدگاه در ”روش‌های آشکارسازی جریان هوا

  • ۲۶ اسفند ۱۳۹۴ در ۱۱:۴۳ ق.ظ
    پیوند یکتا

    چقدر جالبه؟!

    خانم مرعشی , شما مهندس هستین؟ یعنی الان در حال حاضر در هواپیمایی مهندسی می کنین؟!
    لطفا بگین, خیلی برام مهمه؟
    بازم سوال داشته باشم میتونم ازتون بپرسم؟

    پاسخ
    • ۲۷ اسفند ۱۳۹۴ در ۵:۴۳ ق.ظ
      پیوند یکتا

      بله. من مهندسم. البته در حال حاضر چون دانشجوی کارشناسی ارشد هوافضا هستم، کار نمی‌کنم.
      حتما اگه سوالی داشتید، بپرسید. خوشحال میشم بتونم کمکی کنم:)

      پاسخ
  • ۲۷ اسفند ۱۳۹۴ در ۸:۴۸ ق.ظ
    پیوند یکتا

    آشکار سازی چقدر جالبه؟ یعنی روی هوا هم هوا این شکلی هست؟

    پاسخ
    • ۲۸ اسفند ۱۳۹۴ در ۹:۳۷ ق.ظ
      پیوند یکتا

      بله. در واقع هدف روش‌های آشکارسازی اینه که هوا رو قابل رویت کنند تا مهندس‌ها ببینند که وقتی هواپیما، فضاپیما و …در هوا حرکت می‌کنند، چه اتفاقی برای هوا می یفته و چه جوری روی سطح وسایل پرنده حرکت می کنه. اینطوری می تونند بهترین شکل رو برای این وسایل طراحی کنند.

      پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.