ИСТИНА

Метод панорамной инфракрасной термографии тепловых полей основан на измерении распределения теплового излучения и преобразовании его в карту температуры. Возросший интерес к термографии в экспериментальной механике в последние годы обусловлен как появлением тепловизоров нового поколения, так и возможностями цифровой обработки, анализа, хранения больших объемов данных - термографических изображений и фильмов. С помощью термографии может проводиться экспериментальное исследование теплообмена на плоских и рельефных поверхностях с различной геометрией, обтекаемых потоками газа. В данной работе представлены результаты термографических исследований тепловых полей, полученных на газодинамических стендах МГУ: 1) физического факультета (УТРО-3) - нестационарных тепловых потоков за плоской ударной волной в рабочей секции ударной трубы прямоугольного сечения; 2) НИИ Механики МГУ (АР) тепловых потоков, при стационарном взаимодействии ударной волны с плоской стенкой при турбулентном режиме ее обтекания сверхзвуковым потоком. Проведено экспериментальное исследование тепловых полей от нагретых высокоскоростным потоком поверхностей прямого канала ударной трубы прямоугольного сечения и канала с препятствием - после дифракции на нем ударной волны. Исследованы характерные кривые температурного отклика внешней стенки канала на тепловые процессы внутри ударных труб. Процессы нагрева обтекаемых высокоскоростным потоком внутренних стенок рабочей камеры визуализируются при помощи высокоскоростного инфракрасного детектора сквозь прозрачные для инфракрасного излучения кварцевые окна. Результаты визуализации тепловых полей сопоставлены с результатами высокоскоростной теневой съемки, а также с данными двумерного численного моделирования нестационарного газодинамического процесса дифракции ударной волны с числами Маха падающей волны M = 2.0 − 4.5. Показано, что визуализация тепловых полей сложного нестационарного газодинамического течения связана с неоднородным нагревом стенок канала в том числе – внутренней поверхности боковых окон, прозрачных для инфракрасного излучения, регистрируемого тепловизором. Исследовано влияние падающей ударной волны на тепловой поток, при турбулентном режиме обтекания сверхзвуковым потоком плоской стенки в диапазоне чисел Маха набегающего потока 2.0-3.0. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 23-19-00096