Визуализация структур потоков на примере разработки поворота потока на 90° показывае поле мгновенных значений градиентов скорости в характерных сечениях проточных частей оборудования.
Оптическая плотность (интенсивность освещенности) - "светлые области" характеризуют положительные градиенты скорости, "темные области" - отрицательные градиенты скорости.
Новый показатель - ДИНАМИЗМ характеризует отношение реального расхода к предельно возможному расходу, если все сопротивления приравнять нулю. Т.е. качество движения жидкостей и газов в проточных частях.
"колено" - поворот потока на 90° с одинаковыми внутренним и внешним углами либо радиусами закругления. Динамизм движения жидкостей либо газов в "колене" составляет h = 0,6.
Изображение демонстрируют причины низкого ДИНАМИЗМА. Диссипативные зоны отрыва потока от стенок каналов являются зонами потерь энергии.
"отвод" - поворот потока на 90° (радиусы из одного центра) также имеются интенсивные зоны потерь энергии.
ДИНАМИЗМ "отвода" не превышает h = 0,85.
Визуализация позволяет повысить Динамизм движения в повороте.
В "спец модели" исследуется структура движения жидкости. Увеличенные размеры проточной части "черного ящика" между начальным и конечным сечениями позволяют жидкости осуществить поворот потока оптимальным образом.
Полученное изображение структуры потока в "черном ящике" дает информацию для решения задачи определения оптимальных границ и геометрии поворота потока, который представлен на последнем рисунке "FS-поворот". В проточной части поворота на 90°, разработанного с использованием закономерностей организации структуры потока в поперечном и продольном сечениях эффективность движения жидкостей и газов увеличена до 0,98.
ДИНАМИЗМ до модернизации (по данным из гидравлических справочников) и после корректировки проточных частей FS - методом