izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2019-3-37-41izmertech-948Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSИзмерения полей скорости нестационарных воздушных вихрей методом анемометрии по изображениям частицThe measurements of the velocity fields of non-stationary air vortexes by particle image velocimetryМочаловА. А.MochalovA. A.artem.mochalov@yandex.ruВараксинА. Ю.VaraksinA. Yu.noemail@neicon.ruАрбековА. Н.ArbekovA. N.noemail@neicon.ruМосковский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана; Объединенный институт высоких температур РАНРоссияBauman Moscow State Technical University; Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский государственный технический университет им. Н. Э. БауманаРоссияBauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation201907022023033741Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/948

Рассмотрены особенности использования метода анемометрии по изображениям частиц для измерения полей скорости нестационарных воздушных вихрей. Для предотвращения потери кросс-пары при прохождении частицы через световую завесу предложен способ определения временной задержки между кадрами. Описаны способы измерений полей скорости нестационарных воздушных вихрей с учётом вертикальной скорости частиц при восстановлении действительного значения скорости по измеряемой горизонтальной проекции в случае использования двухмерной (однокамерной) разновидности метода анемометрии.

Some methodical features of using of particle image velocimetry method for measurement of the velocity fields of non-stationary air vortexes have been considered. A method for determining the time delay between the frames is describes to prevent the loss of a cross-pair when particle passes through a light sheet. A method is proposed for taking into account the vertical velocity of particles when the actual value of velocity is restored by the measured horizontal projection in the case of using a two-dimensional (one-camera) type of the anemometry method.

оптическая диагностика вихревых потокованемометрия по изображениям частицмгновенные поля скоростинестационарные воздушные вихриoptical diagnostics of vortex flowsparticle image velocimetry (PIV)instantaneous velocity fieldsnon-stationary air vorticesReferencesАлексеенко С. В., Куйбин П. А., Окулов В. Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005.Алексеенко С. В., Куйбин П. А., Окулов В. Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005.Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность. Л.: Наука,1969.Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность. Л.: Наука,1969.Скорер Р. Аэрогидродинамика окружающей среды. М.: Мир,1980.Скорер Р. Аэрогидродинамика окружающей среды. М.: Мир,1980.Вараксин А. Ю., Ромаш М.Э., Копейцев В. Н.Торнадо. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. 344 с.Вараксин А. Ю., Ромаш М.Э., Копейцев В. Н.Торнадо. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. 344 с.Дейч М. Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. М.: Энергия, 1970. 384 с.Дейч М. Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. М.: Энергия, 1970. 384 с.Ануфриев И. С., Шарыпов О. В., Шадрин Е. Ю. Диагностика течения в вихревой топке нового типа методом цифровой трассерной визуализации // Письма в ЖТФ. 2013. V. 39. № 10. С. 36-43.Ануфриев И. С., Шарыпов О. В., Шадрин Е. Ю. Диагностика течения в вихревой топке нового типа методом цифровой трассерной визуализации // Письма в ЖТФ. 2013. V. 39. № 10. С. 36-43.Арбеков А. Н. Экспериментальное исследование влияния тангенциального закрученного вдува на эффективность диффузора // ТВТ. 2016. V. 54. № 6. С. 934-938.Арбеков А. Н. Экспериментальное исследование влияния тангенциального закрученного вдува на эффективность диффузора // ТВТ. 2016. V. 54. № 6. С. 934-938.Вараксин А. Ю., Протасов М. В., Теплицкий Ю. С. К выбору параметров частиц для визуализации и диагностики свободных концентрированных воздушных вихрей // ТВТ. 2014.V. 52. № 4. С. 581-587.Вараксин А. Ю., Протасов М. В., Теплицкий Ю. С. К выбору параметров частиц для визуализации и диагностики свободных концентрированных воздушных вихрей // ТВТ. 2014.V. 52. № 4. С. 581-587.Вараксин А. Ю., Протасов М. В., Васильев Н. В., Мариничев Д. В. Анализ параметров частиц-трассеров для оптической диагностики вихревых потоков // Измерительная техника. 2015. № 6. С. 46-49.Вараксин А. Ю., Протасов М. В., Васильев Н. В., Мариничев Д. В. Анализ параметров частиц-трассеров для оптической диагностики вихревых потоков // Измерительная техника. 2015. № 6. С. 46-49.Varaksin A. Y., Romash M. E., Kopeitsev V. N. Tornado-Like Gas-Solid Flow // The 6th Int. Symp. on Multiphase Flow, Heat Mass Transfer and Energy Conversion. AIPConferenceProc. 2010. V. 1207. P. 342-347.Varaksin A. Y., Romash M. E., Kopeitsev V. N. Tornado-Like Gas-Solid Flow // The 6th Int. Symp. on Multiphase Flow, Heat Mass Transfer and Energy Conversion. AIPConferenceProc. 2010. V. 1207. P. 342-347.Вараксин А. Ю., Ромаш М. Э., Копейцев В. Н., Горбачев М. А. Моделирование свободных тепловых вихрей: генерация, устойчивость, управление // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 965-972.Вараксин А. Ю., Ромаш М. Э., Копейцев В. Н., Горбачев М. А. Моделирование свободных тепловых вихрей: генерация, устойчивость, управление // ТВТ. 2010. Т. 48. № 6. С. 965-972.Вараксин А. Ю., Ромаш М. Э., Копейцев В. Н., Горбачев М. А. Физическое моделирование воздушных смерчей: некоторые безразмерные параметры // ТВТ. 2011. Т. 49. № 2. С. 317-320.Вараксин А. Ю., Ромаш М. Э., Копейцев В. Н., Горбачев М. А. Физическое моделирование воздушных смерчей: некоторые безразмерные параметры // ТВТ. 2011. Т. 49. № 2. С. 317-320.BobCAT Hardware User`s Manual (Intelligent, High - Resolution, Field Upgradeable, Programmable, 8/10/12/14 bit Digital Cameras). USA, Imperx, Inc. 6421 Congress Ave. Boca Raton, FL33287. Rev. 2.0.1. 2012. 253 р. [Электрон. версия]. https://www.imperx.com/wp-content/uploads/Member/Cameras/Bobcat_Gen1/Bobcat_Hardware_User_Manual.pdf (дата обращения: 19.10.2018).BobCAT Hardware User`s Manual (Intelligent, High - Resolution, Field Upgradeable, Programmable, 8/10/12/14 bit Digital Cameras). USA, Imperx, Inc. 6421 Congress Ave. Boca Raton, FL33287. Rev. 2.0.1. 2012. 253 р. [Электрон. версия]. https://www.imperx.com/wp-content/uploads/Member/Cameras/Bobcat_Gen1/Bobcat_Hardware_User_Manual.pdf (дата обращения: 19.10.2018).Ахметбеков Е. К., Бильский А. В., Ложкин Ю. А., Маркович Д. М., Токарев М. П., Тюрюшкин А. Н. Система управления экспериментом и обработки данных, полученных методами цифровой трассерной визуализации (ActualFlow) // Вычислительные методы и программирование. 2006. № 7. С. 79-85.Ахметбеков Е. К., Бильский А. В., Ложкин Ю. А., Маркович Д. М., Токарев М. П., Тюрюшкин А. Н. Система управления экспериментом и обработки данных, полученных методами цифровой трассерной визуализации (ActualFlow) // Вычислительные методы и программирование. 2006. № 7. С. 79-85.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.