P20  INTERFEROMETRICKÝ VÝZKUM ROZLOŽENÍ ENTALPIÍ V NEIZOTERMNÍCH PROUDECH Z VYÚSTEK

Výzkum rozložení entalpie ve volných mírně neizotermních vzduchových proudech byl prováděn pomocí Machova – Zehnderova interferometru, viz obr. 13-6 v kap. 13.4, a CCD kamery napojené na počítač. Výzkum byl prováděn s horizontálně umístěnou kruhovou vyústkou o průměru 30 mm.

Typický interferogram vzduchového proudu při výtokové rychlosti wo = 14,3 m.s-1, teplotě vytékajícího vzduchu to = 65,0 °C, teplotě okolního vzduchu ti = 22,0 °C a tlaku pi = 97840 Pa je uveden na obraze 1. Interferogram je zpracován pomocí software Interfer 2.0 [4-13]. V obraze interferogramu je zaveden souřadný systém x – y, dále jsou zde automaticky určeny polohy proužků v referenční oblasti (v horní a dolní části obrazu) a automaticky určeny průběhy interferenčních proužků procházejících vzduchovým proudem. Entalpie vzduchového proudu je počítána ze změny interferenčního řádu v proudu, kterou lze získat z relativního posunu interferenčních proužků vůči referenční osnově proužků, viz kap. 18.4.

 

Obraz 1  Interferogram vzduchového proudu z kruhové vyústky o průměru 30 mm (wo = 14,3 m.s-1, to = 65,0 °C, ti = 22,0 °C, pi = 97840 Pa)

 

Obraz 2  Vyhodnocení rozložení průměru proudu D, trajektorie osy proudu y, změny délkové hustoty entalpie D ix a střední rychlosti proudu w z interferogramu na obraze 1

Pro vyhodnocení rozložení entalpie se používá speciálně vyvinutý software Entalpie. Příklad vyhodnocení entalpie a dalších veličin z interferogramu na obraze 1 je uveden na obraze 2. Celý formulář s vyhodnocením tohoto interferogramu nalezneme v přiloženém souboru obraz 3. V tomto přiloženém obraze jsou vlevo nahoře hodnoty dat naměřených při záznamu interferogramu. Ve střední části nahoře je pak obraz pro kontrolu správnosti prokládání proužků v interferogramu a pod ním se nachází vyhodnocené průběhy (viz také obraz 2) průměru proudu D [mm], trajektorie osy proudu y [mm], změny délkové hustoty entalpie D ix [J.m-1] a střední rychlosti proudu w [m.s-1] vyhodnocené dle vztahu (18-36) z kap. 18.5.

Kromě uvedených veličin lze u proudů z kruhových vyústek dále vyhodnotit objemový tok, střední teplotu v proudu a objemovou hustotu entalpie, viz kap. 18.5.

Další příklad

Video 1: Interferometrický záznam neizotermního proudu vzduchu ze vzduchotechnické vyústky o průměru 30 mm do volného prostoru. V ústí vyústky je rychlost 3,79 m.s-1 a teplota 53,5 °C, v okolním prostředí je teplota 14,5 °C a tlak 98130 Pa.

Pozn.:  Výzkum byl prováděn na Odboru termomechaniky a techniky prostředí [6-12] v rámci projektu COST G3-20 Investigation of temperature fields in industrial buildings with various manners of ventilation and heating a v rámci výzkumného záměru MŠMT CEZ: J22/98: 262100001. Řešitelé: M. Pavelek, E. Janotková a kol.