Активное охлаждение телескопа Ньютона.

[kryptonik]

Это просто рассуждения, без всяких фактов, поэтому вредные, порочащие весьма пригодные для решения проблемы вентиляторы.
У меня камера стоит в центральном фокусе. Понятно она греется и это может влиять на изображение. Кто-то из форумчан такую мысль высказал. Мешает, но насколько мешает? На практике вроде не слишком. Но озабоченность была. Как-то у меня получилась схема с источником света, камерой и зеркалом. Само вышло так, что струение воздуха над камерой было хорошо видно на мониторе. Я взял и подул на камеру вентилятором и струение исчезло.
На какое-то время приделал вентилятор и на камеру в телескопе, но ощутимого эффекта не было, возможно просто хватает общей продувки трубы.
А то, чего вы опасаетесь, возможно и существует, но на изображении никак не сказывается. По крайней мере сам вентилятор точно способен сдуть явно мешающий пограничный слой, а дополнительное тепло, которое он реально вносит, рассеяно в большом объеме и поэтому незаметно. Меньшее зло.

[ysdanko]

Это просто рассуждения, без всяких фактов, поэтому вредные, порочащие весьма пригодные для решения проблемы вентиляторы.

Пользу вентиляторов никто не отрицает. Ну а поверхностный слой перестает влиять при разности температур в 2-3 градуса Цельсия. То есть наиболее эффективный способ борьбы с этим слоем, все та же термостабилизация зеркала...

О пользе вентиляторов и как приблизительно рассчитать термостабилизацию ГЗ имеется специальная программа..
"Калькулятор охлаждения зеркала телескопа"
 Всем заинтересованным сюда---->https://www.cruxis.com/scope/mirrorcooling.htm


 

[kryptonik]

Я какое-то время температуру зеркала и воздуха измерял. Но в этом деле много нюансов, правильно измерить температуру с точностью до десятых градусов сложно, тут надо кумекать. Точность в градус ничего особо не дает, просто для ориентировки.
А допустимую дельту в источниках можно найти разную. С небольшими зеркалами возиться часто и не стоит, а крупное может за сутки не остыть, и за изменением температуры воздуха не успеть. Хоть дуй на него, хоть не дуй. Поэтому сдуть пограничный слой будет правильно. Оно и на практике многими проверено.

[serega2007]

     Зеркало к стоматологам . Они просверлят в нем дупло . В него поместить датчик . Заклеить скотчем .
     Прим. 1 .  Дупло подальше от лицевой поверхности .
     Прим. 2 .  ( шутка )

[kryptonik]

Сверлить так сверлить. Стекло тепло плохо проводит, чтобы получить полное представление о температуре надо хотя бы пяток датчиков.
Главное, чтобы была уверенность, что реально мешает исключительно внешняя атмосфера. Приборы тут не повредят, но можно и без них, если опыт есть.
Сдул пограничный слой и голова ни чем не должна болеть.

[serega2007]

    Ну , вообще-то датчики всякие наклеиваются .
    Но лучше конечно ферма и слой сдувать .

[kryptonik]

Наклеенный датчик измеряет неизвестно что. Он может находиться в тепловом равновесии с поверхностью зеркала и воздуха, чтобы не было воздействия воздуха датчик надо утеплить. Но если мы его утеплим, замедлится отвод тепла от стекла в данном конкретном месте. Значит мы получим искаженную информацию. По счастью она нам не очень и нужна.
Чтобы надежно зафиксировать разницу в температурах с точностью до десятой градуса, надо очень постараться. А с точностью до одного градуса, в данном случае это уже слишком грубо.
У нас же еще есть датчик температуры воздуха, этот может врать вообще по-черному, в зависимости от места установки. Так что школьного курса физики может и не хватить.

[papa Slava]

...датчик температуры воздуха, этот может врать вообще по-черному, в зависимости от места установки...

Вы хотите сказать, что те же трубки фермы имеют разную температуру? Или металлическая труба неравномерно остывает? Остаточным нагревом зеркала можно пренебречь. В самом точном месте (на излёте графика) он весьма мал.

[kryptonik]

Это я больше про свое- девичье. Температура под куполом от наружной может отличаться изрядно. Соответственно какую температуру покажет датчик на трубе?
Нам же по приборам нужно уловить тонкий момент, когда дельта уменьшится и можно будет работать. Поэтому лучше поставить обдув и про датчики забыть.

[papa Slava]

...Температура под куполом от наружной может отличаться...

Фухх, а то я напрягся.
Обдув есть. Вытяжка и сдув сбоку. Правда, накосячил с установкой, надо амортизировать. Картонную трубу не жалко, наготове дюралевая. Датчики хочу для полного понимания.

[Vavanzer]

Ну а поверхностный слой перестает влиять при разности температур в 2-3 градуса Цельсия. То есть наиболее эффективный способ борьбы с этим слоем, все та же термостабилизация зеркала...

  0.2° не хотите?  Про это кстати не я придумал, встречал не раз в разных местах , 0.2° и даже 0.1°, про все эти погран слои.
По личному опыту 2-3 градуса это те еще ежи и термосопли. Даже 1° уже плывет все. Это без сдува.

[ysdanko]

Никаких значимых градиентов давления нет, и быть не может, потому как любой перепад давления распространяется и исчезает со скоростью звука.

Вы не правы. Даже прохождение звуковой волны можно зафиксировать все тем же шлирен методом. То есть по изменению показателя преломления воздуха, связанного с изменением давления - плотности, а не температуры.
 И эти изменения по порядку величины примерно такие же как и от изменения температуры. Это хорошо видно на первом фото.
 Ну а турбулентность при сдувании погран-слоя, это все те же флуктуации давления и плотности. Вот  только масштаб этих флуктуаций может быть мелким.
 Поэтому, что бы оценить эффект от вентилятора надо смотреть не только на то что звездочку перестает "колбасить", но еще и на то как  расширяется или замазывается дифракционный диск...

[ysdanko]

Добавлю…Тот же Брайан Грир, от которого пошли все эти «сдувания» погран-слоя. Видел пользу от этого, в основном в сокращении времени термостабилизации ГЗ, а все картинки погран-слоя делал при весьма больших «дельта Т», порядка нескольких десятков градусов. При 6-2 градусах, погран-слой на его шлирен-фотографиях практически не заметен…

[Vavanzer]

 Ну а турбулентность при сдувании погран-слоя, это все те же флуктуации давления и плотности. Вот  только масштаб этих флуктуаций может быть мелким.

Именно мелкий и есть.
А на счет давления и плотности - это адиабатический процесс по сути. На счет скорости звука .... интересная идея в голову пришла, можно проверить изображение рядом с мощными динамиками. Правда трясти всю систему будет)))

[Vavanzer]

Как-то у меня получилась схема с источником света, камерой и зеркалом. Само вышло так, что струение воздуха над камерой было хорошо видно на мониторе. Я взял и подул на камеру вентилятором и струение исчезло

  Я как то задумывался о влиянии крупного узла вторички на больших трубах. Его по ходу дела надо тоже охлаждать и сдувать. Т.к масса приличная, и размеры.
  А на счет вашей идеи про скорость звука... Если бы так все прекрасно было бы, то спереди от фур не было мощного потока, отклоняющего мотоциклы и даже в машинах легких ощущаемого, и обратного вакуумного эффекта в задней части. Самолеты можно было делать квадратными, без ущерба для аэродинамики))) Но для этого воздух должен обладать сверхтекучестью, чего мы не наблюдаем даже на скоростях в 1/10 от звуковой.

[SAY]

Добавлю…Тот же Брайан Грир, от которого пошли все эти «сдувания» погран-слоя. Видел пользу от этого, в основном в сокращении времени термостабилизации ГЗ, а все картинки погран-слоя делал при весьма больших «дельта Т», порядка нескольких десятков градусов. При 6-2 градусах, погран-слой на его шлирен-фотографиях практически не заметен…

Не знаю, чего там некий Грир намерял, но был у меня вариант 10" ньютона 1:5 с узкой трубой - щель между ГЗ и трубой в задке 3,5 мм (по радиусу), к передку расширялась до 14 мм (3 насаживаемые обечайки из слоёв ватмана на эпоксидке). Вентилятор процессорный 60 мм в закрытой заднице на вдув, только отверстие под вентилятор.
Сначала охлаждаешь ГЗ вентилятором и выключаешь его после того как стабилизировалась внешняя температура. Выдерживаешь какое-то время (в моих экспериментах выдержка до 4 часов). Смотришь в окуляр на планетном увеличении по звезде (с небольшим расфокусом) - чёткий замазанный сегмент во внефокале там куда тёплый воздух поднимается. ПОСТОЯННО. Включаешь вентилятор и внефокалы моментально становятся ровненькими - срабатывает "эффект щели", погранслой равномерно по периметру вытягивается с ГЗ.
Пробовал с вариантом термостабилизации на выдув через щель, который аналогичен по эффекту. После того как ГЗ начало запотевать (не сразу конечно, начинается с его центра) вариант "на выдув" больше не рассматривается в принципе, дело в конце сентября было. С вариантом "на вдув" запотевания ГЗ ни разу не было, это и понятно - вентилятор ГЗ греет своей маленькой мощностью.

[toh@]

Сначала охлаждаешь ГЗ вентилятором и выключаешь его после того как стабилизировалась внешняя температура. Выдерживаешь какое-то время (в моих экспериментах выдержка до 4 часов). Смотришь в окуляр на планетном увеличении по звезде (с небольшим расфокусом) - чёткий замазанный сегмент во внефокале там куда тёплый воздух поднимается. ПОСТОЯННО. Включаешь вентилятор и внефокалы моментально становятся ровненькими - срабатывает "эффект щели", погранслой равномерно по периметру вытягивается с ГЗ.
Пробовал с вариантом термостабилизации на выдув через щель, который аналогичен по эффекту. После того как ГЗ начало запотевать (не сразу конечно, начинается с его центра) вариант "на выдув" больше не рассматривается в принципе, дело в конце сентября было. С вариантом "на вдув" запотевания ГЗ ни разу не было, это и понятно - вентилятор ГЗ греет своей маленькой мощностью.

Полностью совпадает с моими наблюдениями на моем 200мм ньютоне. Я писал уже об этом. Только у меня чуть другая конструкция трубы. Зазор между оправой и стенкой чуть просторнее, но на лапках крепления ГЗ установлена диафрагма, диаметром чуть меньше светового диаметра ГЗ. Таким образом образуется как бы лабиринт-воздуховод вдоль рабочей поверхности ГЗ.

[toh@]

... по наружному диаметру эта диафрагма довольно плотно придвинута к пористому кольцевому уплотнителю, наклеенному на внутреннюю поверхность трубы.
Основной поток воздуха огибает торец и край рабочей поверхности ГЗ равномерно со всех сторон зеркала.
По ощущениям, думаю, что так и есть, поверхностный слой инжекционно стягивается с поверхности огибающим потоком.
Считаю, что для малых зеркал (200-250мм по крайней мере точно) нет необходимости в центральном вентиляторе. Мне моя схема нравится много больше.

[toh@]

... Тоже больше нравится схема на продув с заднего среза трубы вперед. Замечу сразу, что труба всегда приподнята над землей на метр примерно или чуть меньше, от целевого направления (т.е. не добсон)
Т.е. при охлаждении трубы, и при нормальном ее положении, обдув по направлению естественного конвекционного потока в трубе.
Так же не разу не запотевало ни ГЗ, ни ДЗ при такой схеме обдува. При этом, внутренняя поверхность трубы (при отрицательных температурах воздуха), часто интенсивно обмерзает инеем начиная с задней части, постепенно продвигаясь вперед.
Думаю, что отсутствие обмерзания не связано с теплом, вносимым вентилятором, просто из-за интенсивного обдува зеркала по всей поверхности, оно приходит в тепловое равновесие с наружным воздухом и на нем не происходит конденсации влаги. Это же условие обеспечивает стабильное качество изображения.
Чтобы не повторяться, вот мои наблюдения по охлаждению:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,3842.msg3951644.html#msg3951644

[a.pozharov]

это и понятно - вентилятор ГЗ греет своей маленькой мощностью.

Ниче он там не греет.