Flow visualization methods

Abstract

У раду је дат преглед метода визуелизација струјања. Методе визуелизације су подељене на методе које подразумевају додавање страног материјала у флуидну струју, додавање енергије у флуидну струју, оптичке методе и рачунарску динамику флуида. За сваку од методологија одабрано је неколико карактеристичних метода визуелизације у циљу сагледавања могућности употребе методологија на широк спектар струјања, као и различитих медијума и процеса који захтевају познавање понашања флуида. Методе визуелизације струјања које подразумевају додавање страног материјала су најједноставније, са становишта потребног материјала и поставке експеримента, у оквиру којих се најчешће примењује један „трејсер“ и адекватан извор светлости, изузев слојева осетљивих на притисак и смицање. Методе визуелизације које подразумевају додавање енергије флуидној струји користе јаке изворе електромагнетног зрачења, најчешће ласера, зарад побуде молекула који се налазе у флуидној струји производећи адекватан 

квантно-механички ефекат који омогућава визуелизацију. Оптичке методе визуелизације струјања се базирају на променама индекса преламања светлости које су проузроковане присуством флуида у покрету у испитној секцији, поред тога се користи и принцип суперпозиције светлосних таласа у методама интерферометрије. Оптичке методе су углавном највише примењиване у областима изучавања надзвучног струјања и ударних таласа. Како је рачунарска динамика флуида сама за себе засебна област представљени су физички закони на основу којих је РДФ базирана, као и примери визуелизације струјања, која је саставни део у већини прорачуна изведених овом методом. Поред класификације и описа метода визуелизације струјања у раду је дато објашњење поступка апроксимативног прорачуна на основу употребе једне од оптичких метода, шлирен фотографије, у циљу израчунавања силе отпора приликом суперсоничног струјања пројектила.