62

124 „C więżenia laboratoryjne 7 mechaniki płynów"

Rys. 3. Źródło dodatnie i ujemne.

Pyły mogą być również wykorzystywane w przepływie gazów. Pył o wymiarze X urn zawieszony w powietrzu i fotografowany przy oświetleniu stroboskopowym, daje obraz swobodnej konwekcji powietrza. Na tej podstawie można wyznaczyć składowe prędkości w różnych punktach obszaru płaskiego.

Metoda zabarwionych strug — polega na ciągłym wytwarzaniu w obszarze przepływu cienkich strug barwnika oddalonych od siebie

0    jednakow ą odległość. Strugi te wyobrażają linie prądu.

Podczas opływu ciał strugi te ulegają odchyleniu lub zerwaniu, co można łatwo obserwować lub rejestrować. Metoda ta może być stosowana wyłącznie w przepływach laminarnyeh. gdyż wtedy strugi barwnika nie ulegają rozproszeniu. Dobrą wizualizację uzyskuje się tylko w przepływach płaskich. Stosuje się kanały wodne z barwnikiem ciekłym lub tuneliki powietrzne (dymne > ze strugami dymu.

Wizualizacja za pomocą zabarwionej strugi pozwoliła wykryć O. Reynoldsowi (1883 r.) zjawisko przejścia przepływ u laminarnego w turbulcntny

1    określić odpowiadającą temu wartość teoretyczną Re_to . W przepły wie tur-bulentnym zabarwiona struga miesza się szybko z otaczającym płynem w skutek działania pulsacyjnych składowy ch prędkości.

Metoda generowania dymu - wytwarzając dym i śledząc jego wędrówkę, można otrzymać wiele istotnych danych o przestrzennym ruchu strug swobodnych w powietrzu. Najlepsze wyniki uzyskuje się przez zastosowanie par chlorku amonowego (salmiaku), powstający ch z kwasu solnego i amoniaku, gdyż tworzy się wówczas gęsty nieszkodliwy obłok łatwy do obserwacji i sfotografowania jak w idać na poniższy m ry sunku 4.

Rys. 4. Wizualizacja przy użyciu dymu: a) ssawka. b) konwekcja wymuszona wokół pręta.

Na ry s. 4.a pokazany jest obłok dymu zasysanego przez ssawkę umieszczoną nad stanowiskiem roboczym wydzielającym szkodliwe wyziewy. Dym wytwarza się po to, aby na podstawie jego zachowania móc dobrać najlepsze urządzenie wyciągowe, które później będzie sprawnie działało przy usuwaniu wyziewów.

Na rys. 4. b widać obłok par salmiaku powstający podczas reakcji, która zachodzi między kwasem solnym zwilżającym bibułę owiniętą dookoła pręta oraz amoniakiem dodanym do płynącego powietrza.

Metoda analogii elektrycznej - pozwala wyznaczyć linie prądu na tej zasadzie, że w ustalonym przepływie przebieg tych linii jest identyczny z przebiegiem linii ekwipotencjalnych odpowiednio wytworzonego pola w' elektrolicie.

Metoda śladów przyściennych - za pomocą tej metody wizualizacji można wyznaczyć obraz przepływu w warstwie przyściennej, tj. kierunki przepływu, miejsce oderwania warstwy przyściennej itd.

W tym celu pokry wa się ściankę kanału łub opływanego ciała specjalnymi farbami na całej powierzchni lub punktowo. Dobre wyniki można uzyskać stosując przy przepłynie wody zwykłą farbę olejną a przy przepływie