Dopasowany wskaźnik załamania obiektu przepływu

Matched Index of Refraction (lub MIR ) to obiekt znajdujący się w Idaho National Laboratory zbudowany w latach 90. Celem dynamiki płynów w systemie przepływu MIR w Idaho National Laboratory (INL) jest opracowanie wzorcowych baz danych do oceny rozwiązań obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) równań pędu, mieszania skalarnego i modeli turbulencji dla stosunków przepływu między kanałami chłodziwa i szczelinami obejściowymi w obszarach międzywęzłowych typowych geometrii pryzmatycznych standardowych elementów paliwowych lub górnych geometrii bloków reflektorów typowych reaktorów bardzo wysokotemperaturowych (VHTR) w granicznym przypadku znikomej pływalności i stałych właściwości płynu.

Jak to działa

MIR wykorzystuje prędkość Dopplera do tworzenia trójwymiarowego obrazu modelu wewnątrz pętli. Aby to zrobić, pętla krąży około 3500 galonów półprzezroczystego oleju mineralnego podobnego do olejku dla niemowląt . Specjalne modele kwarcowe, zbudowane w skali, są wstawiane w pętlę w pobliżu sprzętu obserwacyjnego. MIR jest w stanie analizować różne modele, w tym wnętrza rdzeni reaktorów jądrowych .

Celem MIR jest umożliwienie naukowcom analizy właściwości płynu w modelu; jak jego struktura oddziałuje z przepływem powietrza , wody lub innego płynnego medium przez i/lub wokół niego. W ten sposób MIR można porównać do tunelu aerodynamicznego . Informacje, które może dostarczyć MIR, są cenne dla badaczy, którzy chcą ocenić projekt.

Gdy olej przepływa i jest utrzymywany w określonej temperaturze, olej przyjmuje ten sam współczynnik załamania światła , co model kwarcowy. To dopasowanie współczynnika załamania światła jest powszechną techniką stosowaną w eksperymentach z przepływem cieczy i pozwala naukowcom i instrumentom zobaczyć przepływ w obiekcie bez zniekształceń na granicy między modelami a olejem. Naukowcy mogą badać pola przepływu za pomocą prędkościomierza obrazu cząstek , dodając małe cząsteczki do oleju lub po prostu używając zanieczyszczeń w olejach.

Bieżące eksperymenty z udziałem MIR

Eksperyment przepływu obejściowego MIR VHTR zmierzy charakterystykę przepływu w kanałach chłodziwa i szczelinach międzywęzłowych między typowymi blokami pryzmatycznymi, standardowymi elementami paliwowymi lub górnymi blokami reflektorów. Eksperymenty wykorzystują techniki optyczne, przede wszystkim prędkość obrazu cząstek (PIV) w systemie przepływowym INL MIR. Zaletą techniki MIR jest to, że pozwala ona na pomiary optyczne w celu określenia charakterystyki przepływu w przejściach i wokół obiektów bez lokalizowania przetwornika zakłócającego w polu przepływu i bez zniekształceń ścieżek optycznych. Nieogrzewane eksperymenty MIR to pierwsze kroki, gdy geometria jest skomplikowane.

Planowane aktualizacje

System 3-D Laser Doppler Velocimetry

  • Obecny system to 2-D
  • Szybki/wysokiej rozdzielczości trójwymiarowy system pomiaru prędkości cząstek
  • Częstotliwość klatek do 1 kHz (obecny system obsługuje standard 2–3 Hz lub 15 Hz do limitu pamięci RAM)
  • Rozdzielczość 4,2 MP (obecny system ma rozdzielczość 1,92 MP)
  • Planarny system fluorescencji indukowanej laserem (PILF).

Współtwórcy

  • Ref: Becker, S., Stoots, CM, Condie, KG, Durst, F. i McEligot, DM, 2002, „LDA-Measurements of Transitional Flows Induced by a Square Rib”, J. Fluids Eng., 124, marzec 2002 , s. 108–117.
  • Ref: Condie, KG, McCreery, GE i McEligot, 2001, „Measurements of Fundamental Fluid Physics of SNF Storage Canisters”, INEEL/EXT-01-01269, wrzesień 2001.
  • Ref: McEligot, DM, McCreery, GE, Pink, RJ, Barringer, C. and Knight, KJ, 2001, „Modelowanie fizyczne i obliczeniowe dla aplikacji przepływu powietrza w broni chemicznej i biologicznej”, INEEL/CON-02-00860, listopad 2001.

  • Ref: McEligot, DM, Condie, KG, Foust, TD, Jackson, JD, Kunugi, T., McCreery, GE, Pink, RJ, Pletcher, RH, Satake, SI, Shenoy, A., Stacey, DE, Vukoslavcevic , P. i Wallace, JM, 2002, Fundamental Thermal Fluid Physics of High Temperature Flows in Advanced Reactor Systems," INEEL-EXT-2002-1613, grudzień 2002.
  • Ref: McEligot, DM, Condie, KG, McCreery, GE, Hochreiter, LE, Jackson, JD, Pletcher, RH, Wallace, JM, Yoo, JY, Ro, ST, Lee, J.WS. and Park, SO, 2003, „Advanced Computational Thermal Fluid Physics (CTFP) and its Assessment for Light Water Reactors and Supercritical Reactors”, INEEL-EXT03-01215 Rev 5, grudzień 2003.
  • Ref: McIlroy, HM Jr., 2004, „The Boundary Layer Over Turbine Blade Models with Realistic Rough Surfaces”, rozprawa doktorska, University of Idaho, grudzień 2004.
  • Ref: Shuster, JM, Pink, RJ, McEligot, DM i Smith, DR, 2005, „Interaction of a Circular Synthetic Jet with a Cross-Flow Boundary Layer”, 35. artykuł AIAA 2005-4749, Konferencja i wystawa dynamiki płynów, 6 –9 czerwca 2005, Toronto, Kalifornia.
  • Ref: McIlroy, HM Jr., McEligot, DM i Pink, RJ, „Pomiar zjawisk przepływu w modelu dolnej komory plenum pryzmatycznego reaktora chłodzonego gazem”, J. inż. for Gas Turbines & Power, 132, luty 2010, s. 022901–1 – 022901-7.
  • Ref: Wilson, BM, Smith, BL, Spall, R. i McIlroy, HM Jr., 2009, „Niesymetryczny wirujący strumień jako przykład eksperymentu oceny o wysokim stopniu możliwości modelowania”, ICONE17-75362, Proceedings of ICONE17 2009, 17. Międzynarodowa Konferencja Inżynierii Jądrowej
  1. ^ Wright, SF, Zadrazil, I. & Markides, CN (2017). „Przegląd opcji wyboru ciało stałe-ciecz do pomiarów optycznych w jednofazowych przepływach cieczy, dwufazowych ciecz-ciecz i wielofazowych ciało stałe-ciecz” . Eksperymenty z płynami . 58 (9): 108. Bibcode : 2017ExFl...58..108W . doi : 10.1007/s00348-017-2386-y . {{ cite journal }} : CS1 maint: używa parametru autorów ( link )
  2. ^ „Dopasowany indeks techniki refrakcji” . inlportal.inl.gov . Źródło 13 października 2013 r .
  3. ^ „Zaloguj się” . inlportal.inl.gov . Źródło 19 kwietnia 2014 r .
  4. ^ „Zaloguj się” . inlportal.inl.gov . Źródło 19 kwietnia 2014 r .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Matched_index_of_refraction_flow_facility&oldid=1137868231 ”