Техника сканирующих зондовых измерений полей температуры в потоке жидкости
Для проектирования различного теплоэнергетического оборудования, имеющего широкую область применения, необходимо проведение измерений полей теплофизических характеристик (температур, давлений, скоростей, и др.) с как можно более полной их детализацией. При этом развертывание сложных диагностических методов зачастую не представляется возможным и наиболее практичным оказывается использование подвижных зондов, которые, перемещаясь в потоке, производят измерения в отдельных точках. Применение таких сканирующих методов измерения является сложной задачей, требующей решения многих механических и теплофизических проблем. В статье представлено подробное описание методики сканирующих зондовых измерений теплофизических характеристик в потоках различных сред. Дан обзор развития зондовых методов исследования начиная с 60-х годов прошлого века. Подробно представлены совместные зондовые разработки научной группы кафедры инженерной теплофизики НИУ МЭИ и ОИВТ РАН для двумерных и трехмерных измерений температуры и скорости в потоках воды и ртути. Опыт создания и использования сканирующих зондов обобщен в трех основных конструкциях: шарнирного зонда, зонда с эксцентриситетом, продольного зонда. Для этих конструкций приведены описания и методики применения, а также особенности их работы. Рассмотрены результаты использования зондов различных конструкций при проведении экспериментов на воде и ртути. Обоснован выбор методики в зависимости от поставленных условий задачи: геометрических характеристик исследуемой области, наличия магнитных полей, влияния термогравитации и т.д.