автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Разработка оптико-электронного комплекса диагностики процесса испарения жидкости

кандидата технических наук
Шашкова, Инна Александровна
город
Москва
год
2015
специальность ВАК РФ
05.11.07
Автореферат по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Разработка оптико-электронного комплекса диагностики процесса испарения жидкости»

Автореферат диссертации по теме "Разработка оптико-электронного комплекса диагностики процесса испарения жидкости"

На правах рукописи

Шашкова Инна Александровна

РАЗРАБОТКА ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО КОМПЛЕКСА ДИАГНОСТИКИ ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2015

005568172

2 9 АПР 2015

005568172

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» на кафедре Физики им. В.А.Фабриканта

Научный руководитель Скорнякова Надежда Михайловна кандидат

технических наук, доцент, доцент кафедры Физики им. В.А. Фабриканта «НИУ «МЭИ». Официальные оппоненты: Мошаров Владимир Евгеньевич,

доктор технических наук, старший научный сотрудник, заместитель начальника отделения ФГУП "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского", г. Жуковский Московской области. Мурсенкова Ирина Владимировна, кандидат физико-математических наук, доцент, каф. Молекулярной физики ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», г. Москва, доцент. Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН), г. Москва.

Защита состоится «18» июня 2015 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.157.12 при ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ» по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 13, корпус «Е», аудитория Е-513, тел.: (495)362-7504.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый совет «НИУ «МЭИ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «Национального исследовательского университета «МЭИ» и на сайте www.mpei.ru. Автореферат разослан «_/£_» апреля 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.157.12, к.т.н. А/

Ремизевич Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интерес к изучению процессов течения и испарения жидкостей, обусловлен широким распространением этих явлений в природе и технике. Наряду с исследованиями крупномасштабных потоков в аэро- и гидродинамике существует ряд задач, связанных с изучением микропотоков, пленок и капель жидкости. Задача об испарении капли жидкости с горизонтальной подложки находит множество приложений в различных областях, например, в медицинской диагностике, в «лаборатории на чипе», а также в производстве структурированных материалов и поверхностей. Пленки жидкости присутствуют в рабочих циклах многих технических устройств, например, образуются в камерах сгорания, топочных камерах. Пленочное течение жидкости применяется для обеспечения охлаждения элементов в микороэлектронике. Режим течения пленки жидкости по нагретой поверхности играет важную роль в задаче оптимизации энергетических затрат летательных аппаратов.

Приведенные выше процессы характеризуются наличием тонкой пленки жидкости, участвующей в течении, или испаряющейся из капли. Математическое моделирование в данном случае представляет сложную задачу, так как моделируемые процессы содержат значительное количество хаотически изменяющихся параметров. Поэтому актуальны экспериментальные исследования.

Существуют различные методы, основанные на измерении температуры, давления, скорости и других параметров движущихся сред. Однако большинство из них вносят искажения в поток. Оптические методы позволяют устранить механические возмущения исследуемой среды, обеспечивают дистанционность и многофункциональность. Особое место здесь занимают методы, позволяющие получать информацию об исследуемом объекте в некоторой области пространства в один момент времени. К ним относят теневой фоновый метод (ТФМ) и анемометрию по изображениям частиц (АИЧ), сочетающие простоту реализации, применение современных компьютерных технологий для регистрации и анализа экспериментальных данных. Несмотря на то что результаты измерений в этих

методах чувствительны к нормировке, широкие возможности для визуализации и получения количественных характеристик исследуемого объекта привели к распространению ТФМ и АИЧ в области исследования крупномасштабных потоков. В то же время актуальна задача адаптации указанных методов к микромасштабным течениям.

В настоящей работе представлено применение ТФМ и АИЧ в разработанном оптико-электронном комплексе для исследования процессов течения и испарения жидкостей микролитрового объема.

Цель работы. Разработка методики совместного применения ТФМ и АИЧ в оптико-электронном комплексе диагностики процесса испарения жидкости.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

• разработать структуру оптико-электронного комплекса по реализации ТФМ и АИЧ для исследования гидродинамических процессов в микромасштабе;

• разработать методику лабораторного тестирования оптико-электронного комплекса для диагностики микропроцессов испарения жидкости;

• исследовать границы применимости разработанного комплекса и оценить погрешность измерений.

Научная новизиа работы.

1. В ходе экспериментальных исследований были получены зависимости погрешности смещений элементов экспериментальных картин для теневого фонового метода и метода анемометрии по изображениям частиц для различных углов наблюдения в оптической системе и величин смещения.

2. На основе теневого фонового метода разработана методика экспериментального исследования профиля поверхности пленочного течения и капли жидкости микролитрового объема, а также индикации паров над поверхностью жидкости.

3. На основе метода анемометрии по изображениям частиц для макропотоков разработана методика экспериментального исследования вихревых течений в испаряющейся капле жидкости, пленочном течении жидкости по гладкой нагретой подложке в микромасштабе.

4. Разработана методика диагностики гидродинамических процессов в испаряющихся жидкостях микролитрового объема, позволяющая проводить исследование одного и того же объекта с применением теневого фонового метода и метода анемометрии по изображениям частиц для получения информации о большем количестве параметров исследуемого объекта.

Практическая ценность работы. Разработанный оптико-электронный комплекс может применяться для исследования процессов испарения оптически прозрачных жидкостей микролитрового объема: восстановления профиля поверхности пленочного течения, испаряющейся капли; визуализации паров испаряющейся жидкости; визуализации и определения кинематических характеристик структур, образующихся при испарении течения или капли жидкости, а также при перемешивании различных жидкостей.

Исследования проводились в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы, по международному проекту Евросоюза (7-ая рамочная программа), проекту АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» и по грантам РФФИ.

Личный вклад. Автором разработаны методики исследования процесса испарения капли микролитрового объема и пленочного течения оптически прозрачной жидкости толщиной до 1 мм на основе теневого фонового метода и анемометрии по изображениям частиц. Создана и апробирована экспериментальная установка оптико-электронного комплекса диагностики процесса испарения жидкости. Создана методика цифровой обработки экспериментальных картин ТФМ и АИЧ.

Основные положения, выносимые на защиту.

• Для теневого фонового метода и анемометрии по изображениям частиц максимальная погрешность определения смещения элементов экспериментальных картин при минимальном угле наблюдения 20° составляет не более 10% в диапазоне смещений 100+300 мкм и не более 5% для смещений более 300 мкм; при оптимальном угле 90° не более 2 % для смещений более 100 мкм.

• С помощью разработанных оптико-электронного комплекса и алгоритмов

обработки становится возможной визуализация процессов в оптически прозрачных жидкостях в микромасштабе: перемешивания, испарения в пленочном течении жидкости по гладкой нагретой подложке и распространения паров над поверхностью жидкости.

• Разработанная методика экспериментального исследования на основе АИЧ позволяет визуализировать процесс испарения для капли оптически прозрачной жидкости объемом от 5 мкл до 70 мкл по серии двухмерных изображений и восстанавливать временные зависимости скорости течения жидкости внутри капли.

• Разработанная методика экспериментального исследования на основе ТФМ, позволяет для капли объемом от 1 мкл до 550 мкл по серии ее двухмерных изображений восстанавливать временные зависимости формы поверхности капли, площади контактного пятна, площади поверхности и объема жидкости в капле.

Достоверность полученных результатов

• Для реализации оптико-электронного комплекса диагностики процесса испарения жидкости применялось современное научное оборудование.

• При обработке экспериментальных данных применялась промышленная программа цифровой обработки изображений кросскорреляционными методами.

• Результаты экспериментальных исследований согласуются с результатами численного моделирования и подобных экспериментальных исследований, представленными в литературе.

Внедрение результатов диссертационной работы.

Материалы исследования включены в научно-технические отчеты по ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0449 от 30.09.2009), международному проекту Евросоюза (7-ая рамочная программа), проекту АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» (проект 2.2.2.2/10404) и по грантам РФФИ, что подтверждено актом о внедрении.

Апробация работы. Основные материалы работы докладывались на 8 конференциях: XVII и XVÜI Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, элекгротехника и энергетика" (Москва, 2011 и 2012); XIX Международной конференции «Лазерно-информационные

технологии в медицине, биологии и геоэкологии» (Новороссийск, 2011 г.); Научных сессиях НИЯУ МИФИ - 2012-13; Научно-технических конференциях-семинарах по фотонике и информационной оптике (Москва, 2012,2013 гг.); XI, Х1П Международных научно-технических конференциях «Оптические методы исследования потоков» (Москва, 2011, 2013 гг.); Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития науки» (Уфа, 2014 г.).

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 11 печатных работах, из них 2 статьи - в научных реферируемых журналах, 1 -свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, без соавторов - 3 работы, а также в 2 тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 154 страниц машинописного текста, включая 103 рисунка, 8 таблиц, 92 наименования списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается выбор научного направления и актуальность работы. Приведены цель и основные задачи диссертации. Сформулированы научная новизна работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе кратко рассмотрены основные направления в оптических методах исследования потоков жидкости и газа, освещены принципы реализации наиболее близких к теме диссертационной работы направлений в данных методах, а также рассмотрены работы по их применению для изучения различных видов гидро- и аэродинамических течений. Детально рассмотрены два метода, на которых основан разрабатываемый оптико-электронный комплекс:

• Метод анемометрии по изображениям частиц (АИЧ) или (в англоязычной литературе Particle Image Velocimetry (.PIV)) - современный бесконтактный метод измерения полей скоростей потоков, основанный на цифровой обработке изображений.

В данном методе область с исследуемым потоком пересекается широким лазерным пучком малой толщины (лазерным «ножом»). С помощью видеокамеры в течение времени наблюдения регистрируют изображения засеянных в поток светоотражающих частиц, подсвеченных лазерной плоскостью. В дальнейшем

экспериментальные изображения подвергаются цифровой обработке, основанной на расчете корреляционной функции. В результате получают векторное поле мгновенного распределения скоростей в сечении исследуемого потока.

• Теневой фоновый метод (ТФМ) (в англоязычной литературе Background Oriented Shlieren (BOS)) является упрощением оптической классической теневой системы с использованием компьютерной обработки изображений.

Метод основан на регистрации изображения фонового экрана через оптическую неоднородность. Для освещения фонового экрана применяется некогерентный источник. Визуализация картин данного метода осуществляется на основе получения двух снимков фонового экрана: при отсутствии неоднородности в оптическом канале и при ее наличии. Расчет смещений, вызванных возмущениями среды, выполняется с помощью цифровой обработки экспериментальных изображений кросскорреляционными методами.

Во второй главе рассмотрен созданный оптико-электронный комплекс диагностики процесса испарения жидкости. Схема, поясняющая принцип совместного использования ТФМ и АИЧ, представлена на рисунке 1.

Экспериментальная установка комплекса включает четыре структурные единицы: средства ТФМ, средства метода АИЧ, приемную систему и блок обработки экспериментальных данных. Приемная система комплекса служит для регистрации и хранения изображений ТФМ и АИЧ, состоит из камеры с объективом.

Рисунок 1 - Структурная схема оптико-электронного комплекса диагностики процесса

испарения жидкости

В блоке обработки экспериментальных данных осуществляется предварительная фильтрация изображений [1], и вычисление смещений элементов изображения ТФМ или перемещений частиц на картинах АИЧ с применением

кросскорреляционных алгоритмов. Построение поля распределения мгновенных скоростей в потоке, а также визуализация оптической неоднородности выполняются в программе для обработки PIV-изображений.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований по реализации АИЧ и ТФМ для комплекса были выбрано следующее оборудование: твердотельный импульсный лазер DTL-419QT\ двухлинзовая система формирования лазерной (сферическая линза с фокусным расстоянием 1000 мм и цилиндрическая линза с фокусным расстоянием 200 мм); высокоскоростная цифровая видеокамера Hispec\\ сборный объектив NAVITAR; программное обеспечение кросскорреляционной обработки изображений DaVis.

Третья глава посвящена определению границ применимости комплекса.

Основным ограничивающим фактором для параметров исследуемых процессов является поле зрения и глубина резкости изображаемого пространства (ГРИП) оптической системы. Смачиваемость подложки ограничивает объемы исследуемых жидкостей. Изображение исследуемого процесса не должно выходить за пределы поля зрения оптической системы 21x25 мм, при этом неоднородность не должна вносить существенной расфокусировки в изображение фонового экрана для ТФМ. Так, для капель дистиллированной воды на стеклянной подложке диапазон допустимых объемов составляет от 1 мкл до 550 мкл. Для типов других жидкостей и подложек границы указанного диапазона могут изменяться.

Взаимное расположение фонового экрана и устройства регистрации изображений оказывает влияние на результаты обработки экспериментальных данных. Для выявления оптимальной конфигурации элементов системы и установления разрешающей способности комплекса необходимо было провести экспериментальные исследования [2]. Принцип действия ТФМ состоит в регистрации смещения, элементов фонового экрана и последующей нормировке их на интересующую величину (температура, давление и т.п.). Тестовый эксперимент реализуется как смещение фонового экрана на некоторое расстояние, регулируемое микрометрическим винтом. Таким образом, возможно определить погрешность, возникающую при регистрации и обработке изображений ТФМ. Вторая

составляющая погрешности определяется нормировкой полученных смещений на конкретную физическую величину и должна определяться в каждом конкретном случае. С помощью видеокамеры были выполнены снимок фонового экрана без смещения и последовательные снимки со смешением по горизонтали от 10 мкм до 1050 мкм. Серии снимков получают для различных углов (5°, 10°, 15°, 20° и 90°) между оптической осью видеокамеры и плоскостью фонового экрана. Полученные последовательности изображений обрабатываются, и среднее значение смещений элементов изображения фонового экрана сравниваются со смещением, которое устанавливали по микрометрическому винту координатного столика.

На рисунке 2 представлены результаты экспериментальных исследований. Согласно полученным зависимостям относительных погрешностей от реального смещения погрешность не более 10% соответствует расположению видеокамеры относительно фонового экрана под углом не менее а = 20°. При этом смещения элементов фонового экрана на экспериментальных изображениях составляют более 100 мкм (0,5 пикселей).

50 45 40 35 30

Ы СЛ: % 25 20 15 10 5 0

| _{ц_а -90° -*-а=20°

\ N

500 700

с! о, мкм

900

1100

100 300

Рисунок 2 - График зависимости относительной погрешности величины смещения экранов 6«Г от величины реального смешения с1о В четвертой главе приведены экспериментальные исследования по применению разработанного комплекса диагностики испарения жидкости (рисунок 3).

]

Рисунок 3 - Фотография экспериментальной установки

Оптико-электронный комплекс позволяет проводить наблюдения за изменением состояния жидкости во время ее испарения с поверхности. В работах [4, 5] представлена визуализация процесса испарения капель различных жидкостей: воды, этанола и ацетона, - на основе теневого фонового метода.

Экспериментальные изображения, пригодные для кросскорреляционной обработки, были получены с применением фонового экрана, представляющего собой чистый лист бумаги плотностью 80 г/м2. Изображение структуры, образованной внутренней неоднородностью листа в проходящем свете, обладает достаточным масштабом, чтобы визуализировать процесс испарения капель микролитрового объема.

Для восстановления профиля поверхности капли рассмотрим преломление света на границе раздела капля-воздух в приближении геометрической оптики (рисунок 4). Под каплей расположен структурированный фоновый экран, изображение которого I регистрируется матрицей цифровой камеры, снабженной объективом. Найдем смещения элементов изображения фона, вызванные наличием капли в данной оптической системе.

Рисунок 4 - Схема преломления света на границе раздела капля-воздух

Поверхность капли описывается функцией fix). Показатель преломления капли равен и, показатель преломления окружающей среды (воздуха) примем равным 1. Рассмотрим формирование изображения точки А фонового экрана на матрице цифровой камеры. Координата падающего на границу раздела капля-воздух луча (точка А) - (х0, 0), этот луч выходит из капли в точке О с координатой (x0,fi х0)). Решая систему уравнений

Таким образом, восстановить значения высоты капли в каждой точке можно, зная величины смещений элементов фонового экрана в реальных единицах измерения. На рисунке 5 представлены результаты восстановления высоты поверхности капли ацетона объемом 3 мкл над подложкой в зависимости от времени.

На рисунке 6 показаны зависимости объема и площади поверхности испаряющейся капли воды от времени. Особенностью процесса испарения, как

tan i = -/'(*о).

sin / = nsirw.

получим выражение для восстановления профиля поверхности капли,

(1)

капли воды, так и ацетона является небольшой промежуток времени, в котором происходит резкое уменьшение объема и площади поверхности.

в

Рисунок 5

а - (= 8,2 с; б - / = 9,6 с; в - / = 12,0 с - Зависимость площади поверхности испаряющейся капли ацетона от времени

Приведенные расчетные зависимости были получены путем решения дифференциального уравнения (1) методом Рунге-Кутты 4-ого порядка с нулевым начальным приближением в среде МайаЪ.

Рисунок б - Зависимость объема и площади поверхности испаряющейся капли воды от времени

Модификация оптико-электронного комплекса на основе теневого фонового метода не позволяет проводить исследования процессов испарения в средах с градиентом температуры и изменением геометрических параметров самой среды. Это вызвано тем, что несколько параметров исследуемого процесса влияют на величину смещения элементов фонового экрана, и их сложно разделить.

Исследование таких процессов проводилось с помощью модификации комплекса, основанного на методе анемометрии по изображениям частиц с применением скоростной видеокамеры [6].

На рисунке 7 приведен пример экспериментального изображения капли глицерина по методу АИЧ и результаты обработки двух последовательных кадров, выполненных с интервалом 1 с.

На рисунке 8 приведен график зависимости горизонтальной Ух скорости жидкости в капле глицерина объемом 5 мкл для трех различных значений вертикальной координаты.

С помощью разработанного комплекса была выполнена визуализация паров загрязняющих веществ на примере ацетона [3, 7, 8]. В данном эксперименте применялась модификация комплекса по методу ТФМ.

рОБЮЬП [ГОШ[

Рисунок 7 - Капля глицерина объемом 5 мкл с частицами (полиамидные сферы диаметром 20 мкм) на полированном стекле (время между кадрами составляет 1 с)

Рисунок 8 - Графики зависимости горизонтальной Уп жидкости в капле глицерина объемом 5 мкл

Методика проведения эксперимента заключалась в следующем. Видеокамера фокусируется на фоновом экране, и выполняется его снимок. Затем между камерой и фоном помещается исследуемая жидкость, через пары которой осуществляется запись искаженных изображений фонового экрана. Были проведены серии экспериментов с ацетоном, испаряющимся как с горизонтальной подложки, так и из некоторой емкости. Результаты, полученные при съемке испарения капли ацетона со дна стеклянной кюветы, приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Результаты обработки изображений для паров ацетона в стеклянной кювете

Модификация оптико-электронного комплекса по методу АИЧ также была применена для визуализации пленочного течения жидкости по нагретой наклонной поверхности [9-11].

Методика проведения эксперимента заключалась в следующем. Дистиллированная вода с добавленными сферическими частицами диаметром 20 мкм из полиамида стекает по наклонной подложке (угол наклона 6°), разогретой до температуры 50°С. Температура воды и окружающей среды составляет 22°С. Толщина потока не превышает 1 мм. Частицы подсвечиваются лазерной плоскостью с длинной волны 532 нм. Рассеянное частицами излучение регистрируется с помощью скоростной видеокамеры с микроскопическим объективом, работающим на больших расстояниях. Поле зрения объектива составляет 2x2 см2. Расстояние от объектива до пластины составляет 85 мм.

Параметры видеокамеры, применяемые для регистрации изображений в экспериментах: скорость 100^300 кадров в секунду; разрешение 1600x900 пикселей.

В результате обработки были построены 20 векторные поля, характеризующие движение жидкости в пленке дистиллированной воды в различные моменты времени. На рисунке 10 представлено увеличенный фрагмент такого поля. Направление векторов в рассматриваемой области не соответствуют направлению движения основного потока, что свидетельствует о наличии вихревого движения по краям течения пленки жидкости.

Г= 0,12

движение жидкости на краях пленки (увеличенный фрагмент)

Рисунок 10 - Вихревое

2.4 position

(mm]

В заключении кратко сформулированы основные результаты, полученные в диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен обзор работ по практическому применению оптических методов исследования потоков. Показано, что теневой фоновый метод и анемометрия по изображениям частиц являются методами, в которых оптимально сочетаются простота реализации, применение современных компьютерных технологий для регистрации и анализа экспериментальных данных, а также широкие возможности для визуализации и получения количественных характеристик исследуемого объекта.

2. Представлены проведенные теоретические и экспериментальные исследования по реализации АИЧ и ТФМ для оптико-электронного комплекса диагностики процессов испарения жидкости.

3. Рассмотрены параметры исследуемых с помощью разработанного комплекса процессов. Основным ограничивающим фактором, определяющим границы применимости комплекса, является поле зрения и глубина резкости изображаемого пространства (ГРИП) оптической системы.

Для капель дистиллированной воды на стеклянной подложке диапазон допустимых объемов составляет от 1 мкл до 550 мкл. Для типов других жидкостей и подложек границы указанного диапазона могут изменяться.

Лабораторное моделирование процессов перемешивания жидкостей, визуализируемых с помощью оптико-электронного комплекса, выполнялось для капли жидкости объемом 70 мкл, в центральную часть которой добавлялась при помощи шприца капля другой жидкости объемом 10 мкл. В общем случае диапазон объемов перемешиваемых жидкостей также определяется полем зрения оптической системы.

Проведенные исследования по определению разрешающей способности комплекса показали, что оптимальным расположением видеокамеры относительно фонового экрана является такая установка, при которой реализуется максимальный угол между направлением обзора видеокамеры и фоновым экраном. Оптимальное значение относительной погрешности результатов измерений можно получить при смещениях элементов фонового экрана более 100 мкм (0,5 пикселей).

Максимальная погрешность определения смещения элементов экспериментальных картин при минимальном угле наблюдения 20° составляет не более 10% в диапазоне смещений ЮО-КЗОО мкм и не более 5% для смещений более 300 мкм; а при оптимальном угле 90° не более 2 % для смещений больше 100 мкм (0,5 пикселей).

4. Проведены экспериментальные исследования процессов испарения жидкостей с помощью разработанного оптико-электронного комплекса. На

основе методов АИЧ и ТФМ были визуализированы процессы в оптически прозрачных жидкостях: перемешивания, испарения в пленочном течении жидкости по гладкой нагретой подложке и распространения паров над поверхностью жидкости.

Разработанная методика экспериментального исследования на основе АИЧ позволяет визуализировать процесс испарения для капли оптически прозрачной жидкости по серии двухмерных изображений и восстанавливать временные зависимости скорости течения жидкости внутри капли.

Разработанная методика цифровой обработки изображений на основе ТФМ позволяет визуализировать процесс испарения для капли оптически прозрачной жидкости по серии двухмерных изображений и восстанавливать временные зависимости формы поверхности капли, площади контактного пятна, площади поверхности и объема жидкости в капле.

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Шашкова, И.А. Скорнякова, Н.М. Программа для фильтрации изображений «Image Editor 2». РОСПАТЕНТ. Свидетельство №2014663117 от 16.12.2014.

2. Шашкова, И.А. Исследования точности измерений динамических деформаций методом корреляции фоновых изображений [Текст] / А.Ю. Поройков, F. Boden, Т. Kirmsc, Б.С. Ринкевичюс, Н.М. Скорнякова, И.А. Шашкова // Автометрия. Т. 50, №5 - 2014. - С. 56 - 65.

3. Шашкова, И.А. Визуализация паров жидкости теневым фоновым методом [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова // Глобальный научный потенциал. № 12(45) - 2014. - С. 99 -103.

4. Шашкова, И.А. Экспериментальные исследования процесса испарения горизонтальной пленки жидкости [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова // Восемнадцатая Междунар. науч.- технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: Тез. докл. В 4 т. Т. 1. М.: МЭИ, 2012.-С. 178.

5. Шашкова, И.А. Визуализация процесса испарения капель жидкости теневым фоновым методом [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова, //

ь

Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. М.:НИЯУ МИФИ, 2012.-С. 130-131.

6. Шашкова, И.А. Визуализация вихрей Марангони в капле жидкости [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова, // II Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2013. -С. 38-39.

7. Шашкова, И.А. Оптико-электронный комплекс диагностики процесса испарения жидкости [Текст] / И.А. Шашкова // Актуальные вопросы развития науки: сборник статей Международной научно-практической конференции в 6 ч. 4.1 / отв. ред. A.A. Сукиасян. - Уфа: РИЦ БашГУ, 2014, С. 214-220.

8. Шашкова, И.А. Оптическая визуализация загрязняющих атмосферу веществ [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова // Лазеры. Измерения. Информация. Т. 3. СПб.: Изд-во Политех, ун-та, 2011. - С. 306-313.

9. Шашкова, И.А. Моделирование картин теневого фонового метода для пленочного течения жидкости по наклонной поверхности [Текст] / И.А. Шашкова, Н.М. Скорнякова // XVII МНТКСА "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". Т. 1. М.: Изд-во МЭИ, 2011. С. 179.

10. Шашкова, И.А. Моделирование изображений теневого фонового метода через пленку жидкости // Оптические методы исследования потоков: XI Межд. науч-технич. конференция [Электронный ресурс]: труды конференции. -Электрон, дан. - М.: МЭИ (ТУ), 2011.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM). -Доклад №10, 6 с. - ISBN 978-5-9902974-1-8 -№ гос. регистрации 0321101669.

11. Шашкова, И.А. Визуализация пленочного течения жидкости методом анемометрии по изображениям частиц // Оптические методы исследования потоков: XII Межд. науч-технич. конференция [Электронный ресурс]: труды конференции. - Электрон, дан. - М.: НИУ «МЭИ», 2013. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - Доклад № 2-10, 5 с. - ISBN 978-5-91940-663-1 -№ гос. регистрации 0321302584.

Подписано в печать $. ОН- ХО/ЗГ Зак. ТирЖ П.л._М£_ Полиграфический центр НИУ «МЭИ» Красноказарменная ул., д. 13