Исследование характеристик пульсаций в сверхзвуковом потоке в канале квадратного сечения, страница 9

Постоянная помещения В₁₀₀₀ определяется по графику на рисунке 4.1.

5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

5.1 Целесообразность разработки с экономической точки зрения

Тематика этого дипломного проекта направлена на фундаментальные исследования, которые выполняются с целью расширения научных знаний безотносительно к конкретному практическому применению, результативность которых может быть как положительной, так и отрицательной.

Процессы  перемешивания в газовых потоках широко распространены и используются в химической технологии, энергетике, авиационной и космической технике, энергетике, двигателестроении и т.д. В них возникают пульсации разных параметров (температуры, скорости, давления, и т.д.), которые очень влияют на структуру потока.

При этом роль пульсаций, физическая природа их воздействия обычно менее изучены по сравнению с последствиями этого воздействия. Создание расчетных методов, физических и математических моделей требует наличия информации о структуре пульсаций. Этим объясняется большой интерес как к результатам исследований пульсаций с помощью известных методов, так и к разработке новых перспективных методов измерений.

При разработке и выборе методов и средств измерений нестационарных процессов в высокоскоростных сжимаемых потоках должны быть приняты во внимание многие обстоятельства: вид пульсаций, наличие одновременно нескольких типов пульсаций и соответственно совместное их влияние на чувствительный элемент, пространственно-временные характеристики пульсаций, вносимые датчиками возмущения в поток, пространственная разрешающая способность и т.д. Среди методов и датчиков для измерения пульсаций в потоках газа имеются применяемые как для измерения пульсаций на поверхностях (моделях, стенках аэродинамических труб), так и для измерений непосредственно в потоке (контактные и бесконтактные и т.д.).

Для измерения пульсаций на поверхностях промышленность выпускает разнообразные датчики и приборы: микрофоны, преобразователи давления, пленочные датчики, чувствительные к тепловому потоку. Их достоинства и недостатки известны. Так конденсаторные микрофоны достаточно малы, имеют хорошую разрешающую способность, высокочувствительны, но плохо работают при больших динамических нагрузках, малых абсолютных давлениях. Пьезодатчики требуют особых мер для уменьшения влияния вибраций, не работают при высоких температурах.

При создании новых приборов для измерения пульсаций давления реализуются новые идеи и принципы. Например, разработаны оптические микрофоны, в которых чувствительным элементом является мембрана из тонкой фольги, устанавливаемая заподлицо с поверхностью. Внутренняя поверхность мембраны отполирована и представляет собой зеркало. На эту поверхность от светодиода с помощью подводящего световода направляется поток света, который отражается от нее и по световодам, расположенным вокруг подводящего световода, передается к фотодетектору, регистрирующему интенсивность светового потока. Корпусом служит игла для подкожных инъекций диаметром 1 мм . Конструкция позволяет регулировать натяжение мембраны и зазор между световодами и мембраной. Для конденсаторного микрофона электрическая емкость и, следовательно, выходной сигнал зависят от среднего прогиба мембраны, а для данного – от смещения центральной части диаметром 0,5 мм. Это повышает чувствительность и увеличивает верхний предел по частоте до 100 кГц при температуре до 600 °С.