بررسي آماري تلاطم همرفتي آزمايشگاهي با استفاده از انحراف سنج ماره اي دو كاناله

Statistical investigation of indoor convective air turbulence using two channel moiré deflectometry-based wavefront sensor

اخيرا مولفين با استفاده از پايش حركت تصوير با دهانه ي چهار روزنه اي همگني و همسانگردي تلاطم همرفتي آزمايشگاهي را بررسي نمودند. در اين مقاله در يك چيدمان آزمايشگاهي جديد با استفاده از انحراف سنج مارهاي دو كاناله تعداد نقاط مورد بررسي به بيش از 1500 نقطه افزايش مي يابد. بعلاوه با استفاده از اين انحراف سنج بررسي جبهه ي موج نور عبوري از محيط متلاطم همرفتي در ابعاد بزرگتر نسبت به چيدمان قبلي ميسر مي شود. در اين كار از يك گرمكن برقي براي ايجاد تلاطم همرفتي استفاده مي شود. براي بررسي همگني و همسانگردي تلاطم همرفتي ايجاد شده از آمار افت و خيز مولفه هاي زاويه ي فرود نور در در راستاي موازي سطح گرم كن و عمود بر آن كه از طريق تحليل داده هاي انحراف سنج حاصل شده استفاده مي شود. نتايج نشان مي دهند كه وردش زاويه ي فرود نور در هريك از راست اما هنگامي كه گرم كن خاموش است در كل نقاط جبهه موج تقريبا يكسان و اختلاف وردش زاويه ي فرود نور در دو راست در هر يك از نقاط مورد بررسي ناچيز است. به عبارت ديگر تلاطم همگن و همسانگرد است. اما با افزايش دماي سطح گرم كن و نزديك شدن به آن ميزان ناهمگني و ناهمسانگردي افزايش مي يابد.

Recently, we have studied the homogeneity and isotropy of an indoor convective air turbulence using 4 images motion monitoring. In this paper, in a novel set up using two-channel moiré deflectometry-based wavefront sensor, the turbulence isotropy and homogeneity will be studied in about 1500 points. In addition, due to using this set up, wavefront can be studied in a large area. In this work a flat plane heater is used to produce convective air turbulence. Data analyzing of the two-channel moiré deflectometry-based wavefront sensor provides the statistical investigation of the local angle of arrival of the light beam after propagating through turbulent medium. Results show that turbulence is weak, homogeneous and isotropic when heater is turn off. In addition, the homogeneity and isotropy of turbulence overthrows as the heater's temperature increases. This behavior is more prevailing in the closer distances from the heater.