Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

MHD fully developed mixed convection flow with asymmetric heating of the wall

Ghosh S. K., Pop I., Nandi D. K.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, no 4

1211-1228

EN

Magnetohydrodynamic fully developed mixed convection flow of a viscous incompressible electrically conducting fluid confined to a vertical channel with asymmetric heating of the wall, is studied. It has been shown that a reversed flow occurs due to asymmetric heating of the wall when the magnitude of the buoyancy parameter Gr exceeds a certain threshold value. The limiting cases of the MHD free and forced convection flow are analysed. A qualitative discussion for the occurrence of a flow reversal is given in this paper. It is interesting to note that in the higher buoyancy the bulk temperature of the MHD flow exceeds the value 1 when rT < 1.

2

Angle-dependent characteristics of thermal detector of flow reversal

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2001

|

Vol. 46, nr 1

85-99

EN

The paper deals with the theoretical and experimentally obtained angle-dependent characteristics of two-wire thermal sensor operating in a bridgeless CTA circuit. The distinctive feature of theoretical curves is that the distance between the wires is provided. A simple case, when the sensor is used as the flow reversal detector, was investigated in the work of Kiełbasa (Kiełbasa 2000 a). Several sensors were tested in a wind tunnel. The detailed procedure was presented in the quoted paper. The sensor, fitted in a rotating holder, was placed in the wind tunnel. The measured parameter was the voltage difference across the wires depending on flow velocity and the angle' of sensor positioning with respect to the velocity vector. Functions F(ro,l,h,4>), F(ro,l,h,ij/) were determined from measurement data, then compared to the theoretical results. Any deviations from the theoretical model were explained as the consequence of thermal convection and deformation of the velocity field due to the presence of wires and support prongs. Two families of characteristic curves are considered depending on whether the hot wires rotate within the plane determined by the wires or whether they turn round the wires' axis of symmetry, that is the plane determined by the wires rotates.

PL

W artykule analizuje się teoretyczne i eksperymentalne charakterystyki kątowe czujnika dwuwłóknowego z oddziaływaniem cieplnym pracującego w układzie bezmostkowego anemometru stałotemperaturowego. Przypadek, gdy płaszczyzna utworzona przez włókna jest równoległa do prędkości przepływu a same włókna pozostają do niej prostopadle jest opisany teoretycznie w pracy (Kiełbasa 2000 a). Tu rozpatruje się przypadek ogólny, gdzie prędkość przepływu może być dowolnie ustawiona w stosunku do czujnika. Położenie to określają dwa kąty: <^> który jest kątem między wektorem prędkości a normalną do włókien i kąt i// będący kątem pomiędzy wektorem prędkości a płaszczyzną, w której leżą włókna. Podano ogólne rozwiązanie na różnicę temperatur między włóknami. Przeprowadzono obliczenia numeryczne dla kilku prędkości przepływu powietrza. Wyniki ilustrują krzywe na Rys. 4-7. Krzywe teoretyczne rozróżnia odległość między włókno wa. Kilka czujników poddano badaniom eksperymentalnym w tunelu aerodynamicznym. Metodykę postępowania opisano w pracy (Kiełbasa - 2000 a). Czujnik zamocowany w specjalnym obrotowym uchwycie umieszczono w tunelu aerodynamicznym. Mierzono różnicę napięć na włóknach jako funkcję prędkości przepływu i kąta ustawienia sondy w stosunku do wektora prędkości. Z danych pomiarowych wyznaczono opisane funkcje F(ro,I,h,4>) i F(ro,I,h,ij/) porównywano z danymi wyliczonymi z teorii. Odchylenia od teoretycznego modelu wyjaśniono wpływem konwekcji cieplnej oraz deformacją pola prędkości wywołaną włóknami i wspornikami. W eksperymencie rozpatruje się dwie rodziny charakterystyk kątowych w zależności od tego czy obrót grzanych włókien czujnika odbywa się w płaszczyźnie wyznaczonej przez te włókna czy też obrót następuje wokół osi symetrii włókien czyli obraca się płaszczyzna włókien.

3

Thermal sensor of flow reversal

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 1

89-100

PL

W artykule przedstawiono poprawiony opis teoretyczny czujnika przeznaczonego do wykrywania zwrotu prędkości przepływu. Czujnik składa się z dwu grzanych równoległych włókien, niezbyt odległych, tak że oddziaływają cieplnie na siebie, leżących jedno za drugim w płaszczyźnie równoległej do prędkości przepływu. Włókna są do wektora prędkości prostopadłe (patrz rys. 1). Cechą charakterystyczną tego czujnika jest to, że oba włókna, połączone szeregowo, zasilane są z jednego układu stałotemperaturowego (CTA), co oznacza, że suma rezystancji obu włókien jest utrzymywana na stałym poziomie. Mierzy się różnicę napięć występujących na włóknach. W teoretycznych rozważaniach przyjęto, że grzane włókno nie deformuje pola prędkości wokół niego, a powstający rozkład temperatury nie zmienia fizycznych stałych przepływającego medium. Można było wówczas przyjąć, że rozkład temperatury wokół dwu grzanych włókien jest superpozycją rozkładów powstających wokół pojedynczych włókien. Otrzymano analityczne wyrażenie (57) na różnicę temperatur [delta]T między włóknami. Jest ono kombinacją funkcji Bessela zerowego rzędu i funkcji hiperbolicznych od bez-wymiarowych argumentów typu vq/2 k, gdzie q może być średnicą włókna lub odległością między włóknami. Rozwiązanie jest antysymetryczne względem prędkości przepływu, tzn. zmienia znak ze znakiem prędkości. Rozwiązanie prowadzi do wniosku, że maksymalna czułość sondy ze względu na prędkość występuje dla zerowej prędkości i jest ona proporcjonalna do odległości między włóknami. Czułość sondy rośnie ze wzrostem nagrzania włókien.

EN

The papre presents a modified theoretical description of the sensor detecting flow velocity reversal. The sensor is made of two hot, parallel wires little apart, so they can interest with one another. They lie one behind the other in the plane parallel to flow velocity. The wires are normal to the velocity vector (Fig. 1). The two wires, connected in series, are supplied from one CTA system, which means that the present sum of wire resistances remains constant. Voltage difference across the wires is the measured parameter. Theoretical considerations lead us to the conclusion than the probe is maximally sensitive to velocities nearing zero while probe sensitivity is proportional to the distance between the wires.

4

Experimental verification of the theoretical model of the thermal detector of flow reversal

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 4

489-500

EN

The paper presents the reasoning leading to experimental verification of the theory describing the operation of a sensor used for flow reversal detection. The sensor is consists of two hot, parallel wires at a lose distance so they can interact with one another. They lie one behind the other, on the plane parallel to flow velocity. The wires are normal to the velocity vector. The distinctive feature of this sensor is that the two wires, connected in series, are supplied from one CTA system, which means that the sum of wires' resistance is maintained on a preset, constant level. Voltage difference across the wires is the measured parameter. Theoretical considerations presented in the work of [Gawor et al., 1999] and [Kiełbasa, 2000a] yield the formula (1) providing the relationship between the difference in wire temperatures and sensor geometry and physical parameters of the flowing medium. The problem is that the researcher does not directly measure the temperature of hot wires but the voltages across the wires when surrounded by the flowing medium. The relationships are based on thus measured voltages and the conditions of constant-temperature principle of operation.

PL

W artykule przedstawiono tok rozumowania prowadzący do eksperymentalnej weryfikacji teorii opisującej pracę czujnika przeznaczonego do wykrywania odwrócenia prędkości przepływu. Czujnik składa się z dwu grzanych równoległych włókien, niezbyt odległych, tak że oddziaływują cieplnie na siebie, leżących jeden za drugim w płaszczyźnie równoległej do prędkości przepływu (patrz rys. 1). Włókna są prostopadłe do wektora prędkości. Cechą charakterystyczną tego czujnika jest to, że oba włókna, połączone szeregowo zasilane są z jednego układu stałotemperaturowego (CTA), co oznacza, że suma rezystancji obu włókien jest utrzymywana na stałym zadanym poziomie. Mierzy się różnicę napięć występujących na włóknach. Teoretyczne rozważania podane w pracy [Gawor i in., 1999] oraz w pracy [Kiełbasa, 2000] prowadzą do zależności (1) wiążącej różnicę temperatur między grzanymi włóknami a parametrami geometrycznymi czujnika i fizycznymi przepływającego medium. Problem w tym, że eksperymentator nie mierzy temperatury nagrzanych włókien, lecz napięcia występujące na grzanych włóknach w zaistniałych warunkach ich opływu. Z napięć tych i warunku, że włókna pracują w układzie anemometru stałotemperaturowego wyprowadzono zależność wiążącą poszukiwaną funkcję F(ro, I, h) z mierzonymi napięciami Uc i Us. Postać tej zależności podana jest wzorem (9) lub (10). Kilka takich dwuwłóknowych czujników przebadano w tunelu aerodynamicznym, w którym realizowano przepływy powietrza od zera do 1 m/s. W ściance tunelu zamontowano obrotowy uchwyt sterowany silnikiem krokowym, przez który wprowadzano badany czujnik do tunelu. Uchwyt miał możliwość obrotu w pełnym kącie z niepewnością ustawienia ok. 0,2o. Kąt obrotu sondy ustawiano komputerowo. W eksperymencie sondę ustawiano tak, że grzane włókna były w położeniu pionowym. Przez obrót sondy o 180o zamieniano rolę włókien, co było równoważne odwróceniu przepływu powietrza w kanale.