Development and testing of special equipment for video recording of detonation waves

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The article describes the results of testing the developed device for optical registration of detonation processes. Some ways which help improving the quality of the obtained images registered during the experiments as well as methods of reducing both computational resources and time of data processing are investigated and described. Software and hardware methods of image adjustments and area recognition are considered. The article describes methods which are suitable for a specially designed device for recording detonation waves. The developed device was tested and showed its ability to register detonation processes provided acetylene or other carbon-containing gas for highlighting. Important feature of the device is the ability to conduct video recording by one 1092-pixel line using the maximum frame rate.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Alexandr Samsonov

M. A. Lavrentiev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: samsalexandr@gmail.com

junior research scientist

Rússia, 15 Lavrentiev Ave., Novosibirsk 630090

Alena Tsarkova

M. A. Lavrentiev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: ar19122014@gmail.com

engineer, student

Rússia, 15 Lavrentiev Ave., Novosibirsk 630090; 2 Pirogova Str., Novosibirsk 630090

Fedor Bykovskii

M. A. Lavrentiev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: bykovskii@hydro.nsc.ru

Doctor of Science in technology, chief research scientist

Rússia, 15 Lavrentiev Ave., Novosibirsk 630090

Bibliografia

  1. Frolov, S. M., V. S. Aksenov, A. V. Dubrovskii, A. E. Zangiev, V. S. Ivanov, S. N. Medvedev, and I. O. Shamshin. 2015. Chemiionization and acoustic diagnostics of the process in continuous- and pulse-detonation combustors. Dokl. Phys. Chem. 465(1):273–278.
  2. Bykovskii, F. A. 1981. Vysokoskorostnoy zhdushchiy fotoregistrator [The high-speed waiting photorecording device]. Zh. nauch. i prikl. fotografii i kinematografii [J. Scientific Applied Photography Cinematography] 2:85–89.
  3. Vojtsekhovskii, B. V., V. V. Mitrofanov, and M. E. Topchiyan. 1963. Struktura fronta detonatsii v gazakh [Gas detonation front structure]. Novosibirsk: Izd-vo SO AN SSSR. 168 p.
  4. Vasil’ev, V. V., T. I. Zahar’yash, A. G. Klimenko, A. I. Krymski, I. V. Marchishin, T. N. Nedosekina, V. N. Ovsyuk, L. N. Romashko, K. K. Svitashev, A. O. Suslyakov, N. X. Talipov, and L. V. Tishkovskaya. 1996. Fokal’nye matritsy dlya spektral’nogo diapazona 8–10 mkm na ob”emnykh kristallakh CdHgTe [Focal matrices for 8-um spectral range based on CdHgTe bulk crystal]. Optoelectronics Instrumentation Data Processing 4:32–39.
  5. Vasil’ev, V. V., V. G. Voinov, D. G. Esaev, T. I. Zakhar’yash, A. G. Klimenko, A. I. Kozlov, A. I. Krymskii, I. V. Marchishin, V. N. Ovsyuk, L. N. Romashko, K. K. Svitashev, A. O. Suslyakov, N. Kh. Talipov, Yu. G. Sidorov, V. C. Varavin, S. A. Dvoretskii, and N. N. Mikhailov. 1998. Focal photodetector arrays based on CdHgTe heteroepitaxial layers grown by molecular-beam epitaxy on GaAs substrates. J. Opt. Technol. 65(1):68–72.
  6. Samsonov, A. 2010. The device for high-speed digital recording and analysis of detonation waves. 10th Conference (International) on Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies Proceedings. St. Petersburg. 2:121–124.
  7. Samsonov, A. N. 2015. A device for high-speed video filming of supersonic flows and moving particles. Pattern Recognition Image Analysis 25(2):255–262.
  8. Samsonov, A. N., and K. V. Samoilova. 2018. High speed video recording system on a chip for detonation jet engine testing. MATEC Web Conf. 158:01028.
  9. Bykovskii F. A., S. A. Zhdan, E. F. Vedernikov, A. E. Tarnaikin, and A. N. Samsonov. 2020. Continuous detonation of a hydrogen–oxygen gas mixture in a 100-mm planeradial combustor with exhaustion toward the periphery. Shock Waves 30(3):235–243.
  10. Dubois, J., D. Ginhac, M. Paindavoine, and B. Heyrman. 2008. A 10 000 fps CMOS sensor with massively parallel image processing. IEEE J. Solid-St. Circ. 43(3):706–717. doi: 10.1109/JSSC.2007.916618.
  11. Bykovskii, F. A., S. A. Zhdan, and E. F. Vedernikov, 2021. Continuous multifront detonation of kerosene–air mixture in an annular combustor with variations of its geometry. Shock Waves 31(8):829–839.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Figure 1 Block diagram (a) and photo (b) of data storage subsystem (one board including 3 Gb of randomaccess memory)

Baixar (651KB)
3. Figure 2 Block diagram of the developed firmware

Baixar (100KB)
4. Figure 3 The device installed on a tripod (a) and the device without aluminum frame (b)

Baixar (336KB)
5. Figure 4 Image fragment generated by line by line placement of the image string Texp = 16 us, to the left Vbias = V0 and Vbias = 4/3V0 to the right

Baixar (735KB)
6. Figure 5 Image fragment for pixel photo response non-uniformity calculation

Baixar (172KB)
7. Figure 6 Detonation initiation process in fuel–air mixture recorded by the developed device (a) and high-speed Photron SA5 camera (b)

Baixar (102KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».