Чтобы создать герметичную ячейку с ограниченным питанием с гибкой уставкой, сконструирована стеклянная ячейка с присоединенным холодным стержнем и вакуумным портом. Вакуумный порт и холодный стержень включают запорные краны. Ячейку вакуумируют, и заполненный йодом холодный стержень доводят до желаемого давления пара (рабочая температура холодного пальца). Стержень между холодным пальцем и ячейкой затем герметизируется путем закрытия запорного крана, изолируя йод в теле клетки и фиксируя числовую плотность. Затем ячейка работает на 10-20 ° C выше заданной температуры холодного пальца, и йод в ячейке представляет собой перегретый пар с заданной числовой плотностью. В результате получается молекулярная ячейка с очень стабильными спектрами поглощения.

Ячейки на парах йода с коллектором представляют собой ячейки из Pyrex диаметром 3 дюйма, длиной 5 дюймов или 10 дюймов. Стандартные ячейки производятся с 1/4 грамма йода (фактическое давление определяется температурой рубашки водяного охлаждения во время работы). Ячейки имеют встроенную термопару типа T и прочный алюминиевый корпус. Эти элементы производятся с заданным парциальным давлением йода (указывается пользователем при заказе). Кроме того, переходы могут быть расширены давлением с помощью буферного газа, подаваемого пользователем через заливное отверстие.

Применение ячеек йода в приложениях PDV

Однокомпонентные измерения PDV проводились в Лаборатории дозвуковых аэродинамических исследований (SARL) ВВС США на треугольном крыле. Целью было продемонстрировать PDV в большой аэродинамической трубе с низкой скоростью. Размер испытательной секции SARL составляет 7 футов на 10 футов, поле обзора составляло ~ 2 фута на 1,5 фута, а скорость в туннеле составляла 0,2 Маха.

Результаты PDV сравнивались с CFD путем извлечения доплеровского сдвига в направлении детектора из данных CFD. Обратите внимание, что EFD выявляет вихревые структуры, которые меньше CFD.

Двухкомпонентная система PDV была разработана и продемонстрирована путем измерения скорости в сверхзвуковой струе с крупномасштабным возмущением.

Возмущение создавалось путем фокусировки энергии от Nd: YAG в сдвиговый слой около кромки сопла для создания небольшого возмущения.

Затем система PDV использовалась для изучения эволюции крупномасштабного возмущения, создаваемого лазерным пятном. Система работала в двух ориентациях: горизонтальный и вертикальный листы. Среднее по фазе измерение всех трех компонентов скорости было произведено через 170 мкс и 220 мкс после внесения возмущения.

По завершении программы SBIR Фазы II, ISSI провела испытания в аэродинамической трубе Лаборатории исследования дозвуковой аэродинамики (SARL) в Управлении воздушных транспортных средств Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) в сотрудничестве с профессором Грегом Эллиоттом из Университета Иллинойса и Доктор Томас Бойтнер, доктор Генри Бауст, доктор Кэмпбелл Картер и доктор Чарльз Тайлер из AFRL. В ходе этих испытаний измерялся поток около стыка крыла и корпуса модели БЛА с использованием трехкомпонентного PDV. Данные были получены в 5 плоскостях около стыка корпуса крыла. В рамках этой программы также были проведены измерения давления с использованием краски, чувствительной к давлению (PSP). Результаты PSP показывают ожидаемый вихрь от передней кромки и вихрь от стыка корпуса крыла.

Здесь изображена экспериментальная установка для испытания БЛА. Лазерный лист был развернут сверху туннеля перпендикулярно модели, а положения детекторов включали виды сверху туннеля, как вверх по потоку, так и вниз по потоку, а также вид сбоку вверх по потоку.

Здесь показаны необработанные изображения с трех пар камер. Точечные карты используются для выравнивания отфильтрованных и нефильтрованных изображений от каждой пары камер, а также для сопоставления каждой обработанной пары изображений с единой сеткой. Данные «зеленой карты» получаются при условии настройки лазера на ровный участок кривой поглощения йода при заполнении туннеля. Данные о доплеровском сдвиге получаются при настройке лазера сбоку от линии поглощения йода. Эти данные обрабатываются для получения векторов скорости, показанных ниже.

В верхней плоскости виден сильный вихрь из носа, движущийся вдоль боковой части модели. На стыке крыла с телом возникает сильный вторичный вихрь. Вихрь крыла-тела сметается вдоль крыла, когда основной вихрь тела ослабевает. Наконец, вихрь «крыло-тело» продолжает разноситься вдоль крыла по мере того, как вихрь ослабевает.

Техническая документация:

Документ №1

Документ №2