Aktív rács keltette turbulencia jellemzőinek meghatározása hődrótos adatok alapján

Absztrakt

Jelen tanulmányban a közel izotróp, homogén rács-turbulencia turbulens paramétereinek meghatározásra szolgáló összefüggéseket mutatjuk be. Szélcsatornákba beépített turbulencia generáló rácsokat alkalmaznak azért, hogy közel izotróp, homogén, elhaló turbulenciát hozzanak létre. Az ilyen áramlások segítségével olyan mérések végezhetők, amelyeknél elvárt követelmény a meghatározott turbulens paraméterekkel bíró áramlás. Ebből adódóan elsőként az így előállítható turbulencia feltérképezése szükséges. E célból az állandó hőmérsékletű légsebességmérő technikát alkalmaztuk. Az általunk fejlesztett aktív rács után az így kimért pillanatnyi sebesség-értékeket a MATLAB® programban írt script segítségével dolgoztuk fel. A script segítségével többek között a következő mennyiségeket határozhattuk meg: egy- és háromdimenziós turbulencia intenzitás, turbulens kinetikus energia, izotrópia-arány, integrál hosszskála, turbulens energiaspektrum, disszipációs ráta, Kolmogorov-skálák, Taylor-mikroskála, Turbulencia-Reynolds szám, Taylor-Reynolds-szám. Ezek kiszámítási módja mellett a fejlesztett aktív rács különböző beállításai esetén mért alapáramlás irányú energiaspektrumokat is bemutatjuk.