|
|
PIV and LIF study of slot continuous jet at low Reynolds number
Broučková, Zuzana ; Hsu, S.-S. ; Wang, A. B. ; Trávníček, Zdeněk
This study deals with a continuous jet issuing from a small narrow slot with a width of 0.36 mm. The experimental arrangement is based on the piezoelectric synthetic jet actuator studied previously for easy comparisons. The working fluid is water at room temperature. The experiments were performed using methods of particle image velocimetry (PIV) and flow visualization (laser induced fluorescence, LIF). The time-mean volume flux through the exit nozzle was quantified using precise scales. The mean velocity and the Reynolds number were evaluated as Um = 0.12 m/s and Re = 90, respectively. The results of LIF and PIV techniques revealed the three-dimensional character of the flow field, namely the saddle-shape velocity profiles. This behavior is typical for steady jets from a rectangular nozzle. The obtained results were compared with previous measurements of the synthetic jet issuing from the same cavity and the slot nozzle.
|
|
|
Maximization of integral outlet quantities of an axisymmetric synthetic jet actuator based on a loudspeaker
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk
The goal of this paper is to find an optimal nozzle size of an axisymmetric synthetic jet actuator based on a loudspeaker. The desirable maximized output quantities are: volumetric flow, momentum flux, and kinetic energy flux. To evaluate these quantities velocity profiles were measured using a hot-wire probe at the actuator nozzle exit. Six different nozzle diameters and three supplied real power levels were tested to find the maxima of the quantities. The actuator operated always at resonance during experiments. It was found out that the momentum flux and the kinetic energy flux reach distinguishable local maxima at particular diameters of the nozzle. Besides, the maxima of the particular quantities do not coincide and the best nozzle size slightly increases with the supplied real power to the actuator.
|
|
|
Small wind tunnel for flow field visualization
Flídr, Erik ; Broučková, Zuzana ; Pavelka, Miroslav ; Trávníček, Zdeněk
This experimental work describes a small wind tunnel for flow field visualization and quantifies its main parameters. Velocity of fluid flow was evaluated by a few experimental methods: - Hot wire anemometry - Videorecord of flow - Velocity measurement at the outlet of the tunnel by hot wire anemometry - Velocity measurement at the outlet of the tunnel by Pitot tube - Continuous velocity measurement at the outlet of the tunnel using the reference Pitot tube Visualization of homogeneous flow field around a circular cylinder was shown.
|
|
|
Malý aerodynamický tunel
Flídr, E. ; Šafařík, P. ; Trávníček, Zdeněk ; Broučková, Z.
Tato experimentální práce popisuje malý aerodynamický tunel vhodný pro vizualizaci proudového pole. Byla vyhodnocena rychlost proudění uvnitř měřicí oblasti několika metodami: anemometr se žhaveným drátkem, Prandtlova sonda, Pitotova sonda a videozáznam zviditelněného proudění. Kromě toho je ukázáno použití tunelu pro vizualizaci příčně obtékaného válce v režimu Kármánovy vírové řady.
|
|
|
Pasivní řízení symetrického proudu vzduchu
Pušková, P. ; Šafařík, P. ; Trávníček, Zdeněk ; Broučková, Z.
Práce se zabývá pasivním řízením osově symetrického proudu vzduchu pomocí rezonátoru. Cílem je zjistit, jak ovlivňuje rezonátor chování proudu. Pro ověření známých teoretických poznatků je experimentálně naměřena frekvenční charakteristika Helmholtzova rezonátoru. Dále je zjištěna spektrální výkonová hustota signálu z mikrofonu pro jednotlivé režimy proudění (Re = 1600, 5000, 10 000 a 30 000) a různé objemy rezonátoru. U vybraných režimů jsou naměřeny vlastnosti proudu (poklesy rychlosti v ose proudu a rychlostní profily) pomocí Pitotovy sondy. Následně jsou porovnány vlastnosti proudu bez rezonátoru a s rezonátorem.
|
|
|
Laser Doppler vibrometry experiment on a piezo-driven slot synthetic jet in water
Broučková, Zuzana ; Vít, T. ; Trávníček, Zdeněk
The present study deals with a slot synthetic jet (SJ) issuing from an actuator into quiescent surroundings and driven by a piezoceramic transducer. The actuator slot width was 0.36 mm. The working fluid was water. The present experiments used flow visualization (a laser-induced fluorescence technique - LIF) and laser Doppler vibrometry methods (LDV). Flow visualization was used to identify SJ formation, to demonstrate its function, and to estimate SJ velocity. LDV was used to quantify diaphragm displacement and refine operating parameters. Phase averaging yielded a diaphragm deflection during the actuation period. Taking incompressibility and continuity into consideration, the velocity in the actuator slot and the Reynolds number of the SJ were evaluated as 0.21 m/s and 157, respectively. The present results confirmed a SJ actuator function at the resonance frequency of approximately 46 Hz, which corresponds closely with the theoretical evaluation. The LDV results corresponded closely with an estimation of SJ velocity by the visualization.
|
|
|
Měření rychlosti a frekvence vzduchu v syntetizovaném proudu
Flídr, E. ; Šafařík, P. ; Trávníček, Zdeněk ; Broučková, Z.
Práce se zabývá vyhodnocením rezonančních frekvencí pulzací syntetizovaných proudů vzduchu pro různé výstupní otvory. K vyhodnocení rezonančních frekvencí byl použit jednak teoretický výpočet, dále experimentální metody založené na měření rychlosti pomocí anemometru se žhaveným drátkem v režimu CTA (Constant Temperature Anemometry), Pitotovy sondy a určení velikosti reakční z měření relativního přírůstku hmotnosti vyvolaného syntetizovaným proudem.
|
|
|
A new method for fluid input into a hybrid synthetic jet actuator
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk ; Tesař, Václav
A new principle of flow rectification for hybrid synthetic jet actuators is introduced in this paper. As is well known, the flow rectification can be best accomplished by means of fluidic diodes. Novelty of the present study are fluidic diodes with two mutually opposed nozzles. Interaction between the periodic jet flows from the nozzles causes a difference between the blowing and suction strokes, resulting in a particularly efficient rectification effect. The distance between the nozzle exits as well as the oscillation frequency were the parameters, which were varied during hot-wire measurements. The combination of those parameters achieving the highest volumetric efficiency was identified.
|
|
|
Bubble dynamics in drinks
Broučková, Zuzana ; Trávníček, Zdeněk ; Šafařík, P.
This study introduces two physical effects known from beverages: the effect of sinking bubbles and the hot chocolate sound effect. The paper presents two simple „kitchen” experiments. The first and second effects are indicated by means of a flow visualization and microphone measurement, respectively. To quantify the second (acoustic) effect, sound records are analyzed using time-frequency signal processing, and the obtained power spectra and spectrograms are discussed.
|
|
|
Spektrální analýza kontinuálního a syntetizovaného proudu
Broučková, Z. ; Trávníček, Zdeněk ; Šafařík, P.
Tato experimentální práce se zabývá charakterizací tří druhů proudů vzduchu (kontinuálního, syntetizovaného a kontinuálního řízeného syntetizovaným proudem) pomocí spektrální výkonové hustoty (PSD). Tyto charakteristiky byly vyhodnocovány z bodových měření rychlosti, prováděných pomocí anemometru se žhaveným drátkem (CTA). Z naměřeného signálu, popř. z časového průběhu rychlosti, byla spektrální výkonová hustota vyhodnocována pomocí programu MATLAB. Výsledné grafy ukázaly vliv řízení na hlavní proud. U samotného syntetizovaného proudu byla navíc nalezena výrazná kvalitativní změna v okolí hranice jeho existence. Dále bylo prokázáno, že takto zásadní změna proudového pole může být velmi dobře kvantifikována.
|
host ::
RSS.