On the influence of the diffusion effect on the accuracy of a fluid flow measurement via the Lagrangian particle tracking method
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-4-28-34Abstract
By solving a one-dimensional scalar transport equation with diffusion, it is shown that the diffusion effect can lead to an overestimation of the velocity determined by the Lagrangian particle tracking method, which consists in measuring the time of passage of a flow tracer between two sensors located in the channel. To obtain model signals, the transport equation was solved numerically for different initial scalar distributions, after which the scalar values at two spatial points were recorded. It is shown that in liquid metals characterized by high electrical and thermal conductivity, the effect can be noticeable. The limiting Peclet number, starting from which diffusion effects do not introduce error into measurements, was determined. It is shown that for high-frequency signals the diffusion effect will not manifest itself due to the rapid attenuation of perturbations. The paper provides estimates of Peclet numbers with turbulent transfer coefficients taken into account. It is shown that in developed turbulent flows the diffusion effect can appear due to a significant contribution of small-scale turbulence.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.