Установка регистрации каплеударного взаимодействия

Наша организация разработало устройство регистрации изображений для установки изучения каплеударного взаимодействия.

В этой установке образцы различных материалов подвергаются бомбардировке каплями воды на высоких скоростях. Делается это для изучения износостойкости материалов.

Перед нами была поставлена задача получения изображений моментов взаимодействия капли и образца. Главные проблемы при этом были: высокая скорость столкновения  капли с образцом (до 300 метров/сек) и маленькие размеры капли (менее 1 мм). В результате для получения четкого изображения необходимо обеспечить экспозицию камеры порядка 100 нс.

Задача была решена использованием импульсной лазерной подсветки объекта. Использовался теневой метод получения изображений.

В качестве регистрирующей камеры использовалась наша камера ВИДЕОСКАН-2-285. Система была испытана и сдана заказчику - ФГБОУ ВПО НИУ МЭИ Научному центру «Износостойкость».

Ниже представлено одно из изображений, полученных на исследовательском стенде с использованием нашего оборудования. На снимке виден образец и капля, которая столкнулась с ним.

Изображение «растекания» капли воды диаметром ~800 мкм по поверхности образца на скорости 100 м/с. Толщина линии стрелки 0,01 мм. Время экспозиции 100 нс.

Работа проведена с использованием УСУ при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации ГК № 14.518.11.7024.