Энциклопедия «Авиация» (1998)

ТЕНЕВОЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

Рис. 1. Оптическая схема теневого прибора.

тенево́й ме́тод иссле́дования— метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных преломляющих средах и дефектов отражающих поверхностей (например зеркал); один из основных оптических методов исследования течений. Оптическая схема теневого прибора (прибора Тёплера), типичного для аэродинамического эксперимента, приведена на рис. 1. Посредством оптической системы и осветительной диафрагмы коллиматора формируется пучок света, который направляется на исследуемую область течения и далее через оптическую систему приёмной части на экран. Оптическая система приёмной части отображает на экране некоторую плоскость исследуемой области. В некоторой плоскости между оптическими деталями приёмной части образуется изображение осветительной диафрагмы и располагается визуализирующая диафрагма. Если среда в исследуемой области однородна, экран оказывается равномерно освещённым либо затемнённым в зависимости от взаимного расположения изображения осветительных и визуализирующей диафрагм. Если же в среде возникают неоднородности, то лучи светового пучка на них отклоняются от первоначального направления, частично задерживаются (или пропускаются) визуализирующей диафрагмой, и на экране возникает теневое изображение неоднородной среды, которое рассматривается визуально или регистрируется на фотоплёнку. В отличие от прямотеневого метода исследования вТ. м. и.необходимыми условиями являются наличие визуализирующей диафрагмы и оптическое сопряжение исследуемой области течения с экраном. Известные схемыТ. м. и.различаются между собой формой визуализирующих и осветитительных диафрагм. В аэродинамическом эксперименте наибольшее распространение получили схемы: а) с ножевой (так называемый нож Фуко) визуализирующей и щелевой осветительными диафрагмами (фотометрический метод), б) с визуализирующей решёткой и осветительной щелью; в) с диафрагмами для получения цветных теневых изображений.Т. м. и.обладает высокой чувствительностью, его рабочий диапазон в зависимости от характера поставленной задачи варьируется выбором формы и размеров визуализирующей и осветительной диафрагм. На качество теневых изображений существенное влияние оказывает качество деталей оптической системы теневого прибора, а также внешние факторы (вибрации, нагрев и др.).Т. м. и.позволяет осуществлять визуализацию течений, содержащих участки постоянного или медленно изменяющегося градиента плотности среды, и используется для визуализации ударных волн, областей сжатия и разрежения, явлений в пограничном слое. Типичное теневое изображение неоднородного сверхзвукового потока приведено на рис. 2.Т. м. и.позволяет также измерять плотность движущейся газовой среды.

В. А. Яковлев.

Рис. 2. Теневое изображение потока.

  1. теневой метод исследованияТеневой метод исследования метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных преломляющих средах и дефектов отражающих поверхностей например зеркал один из основн...Энциклопедия техники