Cтраница 4
Смежные призмы выполняют функции зеркал. При прямолинейном распространении света нетрудно разобраться в интерференционной картине ( см. Борн [1], стр. Однако при точном анализе теневых фотографий необходимо учитывать кривизну световых лучей. [46]
Продукты сгорания остаются слегка светящимися на значительном расстоянии вдоль своего пути, образуя так называемый внешний конус; это свечение прекращается вследствие охлаждения и перемешивания с окружающей атмосферой. В богатых смесях оно сохраняется дольше вследствие вторичного догорания ( диффузионное пламя, см. гл. Несветящийся поток горячих газов можно легко сделать видным с помощью метода теневой фотографии ( фиг. Его резко выраженные очертания не нарушаются конвекцией на значительном расстоянии; в разбавленных пламенах, однако, трение на поверхности раздела между потоком и покоящейся атмосферой может повести к колебательному движению ( мерцание, см. фиг. Слой продуктов сгорания не защищает исходную смесь полностью от смешения с окружающей атмосферой как показывают измерения скоростей горения по методу бунзеновскои горелки ( гл. [47]
Продукты сгорания остаются слегка светящимися на значительном расстоянии вдоль своего пути, образуя так называемый внешний конус; это свечение прекращается вследствие охлаждения и перемешивания с окружающей атмосферой. В богатых смесях оно сохраняется дольше вследствие вторичного догорания ( диффузионное пламя, см. гл. Несветящийся поток горячих газов можно легко сделать видным с помощью метода теневой фотографии ( фиг. Его резко выраженные очертания не нарушаются конвекцией на значительном расстоянии; в разбавленных пламенах, однако, трение на поверхности раздела между потоком и покоящейся атмосферой может повести к колебательному движению ( мерцание, см. фиг. Слой продуктов сгорания не защищает исходную смесь полностью от смешения с окружающей атмосферой как показывают измерения скоростей горения по методу бунзеновской горелки ( гл. [48]
Скачок уплотнения, возникающий на срезе сопла при нерасчетном истечении, удерживается там только до того момента, пока отношение давлений в скачке не превысит определенной величины. При попытке получить на срезе сопла более интенсивный скачок возникает скачок уплотнения, располагающийся внутри рабочей части сопла или внутри расходящегося участка сопла. Как указывалось выше, экспериментально исследовались только случаи турбулентного пограничного слоя на стенках сопла. Измерения на теневых фотографиях наклона скачков к оси потока, отошедших от среза сопла, показали, что в пределах рабочей части каждого сопла интенсивности скачков одинаковы. [49]
Точно, такой же теневой эффект имеет место при прохождении света через оболочку из любого вещества, имеющего коэфициент преломления, отличный от коэфи-циента преломления воздуха. Теневой круг образуется внутри или снаружи светового круга в зависимости от того, будет ли коэфициент преломления оболочки больше или меньше коэфи-циента преломления воздуха. На рис. 8 показана теневая фотография потока метана, вытекающего в воздух. Так как метан имеет коэфициент преломления больше, чем воздух, то теневые линии обнаруживаются снаружи. [50]
Скачки уплотнения подразделяются на прямые и косые. Прямые скачки возникают при встрече сверхзвукового потока под углом 90 с плоскими или закругленными поверхностями, в других случаях возникают косые скачки. Скачкообразные изменения плотности могут быть столь значительными, что области их проявления можно фотографировать. На рисунке 11.8, а представлена теневая фотография сверхзвукового течения около прямого кругового цилиндра, движущегося в воздухе в направлении своей оси. Сплошные темные полосы изображают скачки уплотнения: возникший перед цилиндром плоский скачок по мере отхода в сторону вырождается в косой. [51]
Мы говорим более точная теория, потому что линеаризованная теория не допускает такие разрывы непрерывности. Однако если мы еще дальше уточним теорию, приняв во внимание вязкость и особенно теплопроводность воздуха, то выясним, что изменения могут быть внезапными, но не разрывными. Это также подтверждается наблюдениями. Вообще ударная волна, видимая на теневой фотографии, имеет малую, но конечную толщину, и в очень разреженном воздухе, где средняя длина свободного пробега молекул велика, толщина ударной волны может быть довольно большой. [52]
Интерферометрия используется для определении электронной плотности плазмы. Обычно используются различные модификации интерферометра Маха - Цендера, приспособленные для скоростного покадрового фотографирования интерферограмм. В качестве источника излучения, освещающего камеру, используется либо вспомогательный импульсный лазер, либо ответвлен-наи часть основного излучения, как в методе теневой фотографии. [53]
Волны на внешней оболочке пламени, видимые на теневой фотографии ( фотографии 14, б и 15, б), являются, по-видимому, характерными для всех ламинарных пламен в неподвижной среде. Появление таких волн связано, вероятно, с неустойчивостью поверхностей разрыва в идеальной жидкости [ 15, стр. Когда между вязкими жидкостями поддерживаются стационарные поверхности разрыва, для образования заметной неустойчивости необходим постоянный источник возмущений, а также некоторый механизм для их усиления. В работе [3] начальное возмущение, вызывающее появление волн, приписывается внезапному боковому расширению горючих газов непосредственно над отверстием горелки, которое видно па всех теневых фотографиях пламени. Расширение в этой области происходит в результате интенсивного горения неразбавленного топлива и окислителя. Если в некоторой фазе волнового движения в эту область подводятся продукты сгорания, то расширение будет уменьшаться, и наоборот, оно будет увеличиваться, если в некоторой другой фазе продукты сгорания будут замещаться свежим воздухом. [54]
Высокая плотность тока в трубке дает повышение эффекта освещения и одновременно увеличивает длительность вспышки. Освещение продолжительностью от 10 до 500 мс лучше всего обеспечивается лампой-вспышкой, дающей вспышку при сгорании алюминиевой проволоки в кислороде. Экспозиция короткой длительности ( от 1 до 0 1 мкс) обеспечивается с помощью электрической вспышки в воздухе. Увеличение потенциала и уменьшение емкости приводят к уменьшению длительности искры. Электрическую искру как источник света используют в различных устройствах, например при получении теневой фотографии, многократное использование которой обеспечивает запись на неподвижную пленку до 10е кадров / с, однако в этом случае за один раз можно получить ограниченное число снимков. При изучении процесса распространения волн напряжений в оптически непрозрачных материалах используется техника вспышечной рентгенографии. Вспышечные рентгенограммы получаются синхронизацией с исследуемым явлением вспышки х-лучей продолжительностью в микросекунду. Характерным для всех типов рентгено-импульсного оборудования является осуществление разряда высоковольтной емкости через рентгеновскую трубку. Длительность х-лучей составляет около 1 5 мкс. [55]
При определении площади поверхности фронта пламени этим методом возникает еще одна серьезная проблема. Например, как показано на рис. 6.3, положения фронта пламени, полученные обычной фотографией ( яркая полоса, видимая невооруженным глазом), шлирен - и теневой фотографией, различаются. Есть различные подходы, приемлемость того или другого еще дискутируется. Эта проблема, включающая и оптический аспект, является предметом дальнейших исследований. Предполагается, что правильному определению скорости горения соответствует внутренняя граница фронта пламени на теневой фотографии. Эта граница является нижней границей градиента температуры во фронте пламени. Однако есть данные, что из-за оптических факторов такой выбор неверен. [56]
Гарсайдом и Уайтхедом [17], Гарсайдом и Шолефилдом [ 2, стр. Зависимость этой высоты от скорости течения имеет тот же характер, что и для невоспламененных струй. В воспламененных струях высоты, па которых возникает турбулентность, больше, чем в невоспламененных струях. Это объясняется тем, что вследствие более высокой вязкости газа внутри пламени струн газа обладают значительно большей устойчивостью, чем невоспламененные струи. Начальная точка возникновения колебаний в ряде случаев не может быть достаточно хорошо определена. Поэтому иногда наблюдения за колебаниями зоны горения дополняются наблюдениями за колебаниями в пограничных слоях, которые можно заметить на теневых фотографиях пламен ( см. [ 2, стр. [57]