Измерение скорости потока термоанемометром

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПОТОКА ТЕРМОАНЕМОМЕТРОМ [c.200]

Полупроводниковые термоанемометры ТАП-71, ТАП-73 с температурной компенсацией чувствительности предназначены для измерения скоростей потоков воздуха в пределах 5 см/с. ... .. 10 м/с. [c.107]

Как уже отмечалось, показания термоанемометра зависят не только от. скорости, но и от температуры движущейся жидкости. Поэтому для точного контроля температуры при измерениях скорости потока с помощью термоанемометра был специально изготовлен малоинерционный полупроводниковый термометр сопротивления (рис. 67). В качестве чувствительного элемента термометра использован терморезистор СТЗ-18, конструкция же датчика аналогична показанной на рис. 65, а. Терморезистор включен в неуравновешенную мостовую схему, обеспечивающую максимально возможную чувствительность и минимальное отклонение от линейности шкалы с учетом допустимой мощности рассеивания. Мост находится в равновесии в точке, соответствующей началу интервала измерения температуры. [c.97]

В газовых запыленных потоках для измерения скорости используют термоанемометры трубчатого типа (рис. 6.11). Нагревательным элементом является отрезок трубки, вмонтированный в защищающий его от абразивного износа трубчатый обтекатель, через который проходит исследуемый газовый поток. Выходным сигналом, связанным градуировочной характеристикой с измеряемой скоростью, является разность температур нагревательного элемента и газового потока Д Г[23]. [c.385]

Измерение скорости потока с помощью термоанемометра основано на зависимости теплообмена между набегающим потоком и нагретым теплом от скорости потока. Для измерений применяются термоанемометры с нагретой нитью [106]. [c.244]

Термоанемометры широко используются для измерений скоростей потоков. В последнее время ведутся работы по использованию термоанемометров в дискретных пневмоэлектрических преобразователях. [c.145]

Если в установившемся турбулентном потоке измерять скорость не пневмометрическим насадком, а безынерционным измерителем скорости, например термоанемометром, то действительная скорость будет беспорядочно пульсировать около своего среднего значения (рис. XI.6). Таким образом, турбулентный поток, в котором по измерениям пневмометрическими насадками скорость потока оказывается постоянной, т. е. движение установившимся, в действительности является нестационарным. Заметим, что при турбулентном движении пульсируют не только скорости, но и все величины, характеризующие поток температура, давление, плотность, концентрация примесей и др. [c.262]

Исследования структуры турбулентного потока при резонансных колебаниях газа в трубе диаметром 50 мм и длиной 3,7 м (Reo = 2-10 ) были проведены авторами данной монографии. Измерения продольной пульсационной и осредненной по времени скорости потока проводили посредством термоанемометра постоянного тока. В качестве датчика использовали вольфрамовую нить диаметром 19 мкм и длиной 2 мм. [c.212]

Рис. 4-19. Схемы термоанемометров для измерения средних скоростей потоков.

Для измерения пульсаций составляющих скорости потока в основном используются термоанемометры (тепловые анемометры сопротивления) акустические анемометры и анемометры с тензометрическими датчиками. На рис. 4-21 приведены блок-схемы тепловых анемометров сопротивления, а на рис. 4-22 — развернутая схема термоанемометра для измерения средних и пульсационных скоростей. [c.268]

Целью работы было сопоставление лагранжевых и эйлеровых характеристик турбулентности. Интенсивность поперечных пульсаций скорости Ее, измеренная термоанемометром с Х-образным датчиком (и для контроля - однониточным датчиком по методике [1], когда нить устанавливается под углом к направлению потока), совпала во всех случаях с интенсивностью поперечных пульсаций г/, измеренной диффузионным методом (т.е. в лагранжевой системе координат). При измерениях г/ использовалось соотношение г/ = йУ/йх, причем дисперсия измерялась на небольших расстояниях от нити [1]. Этот результат отмечался и ранее при измерениях в потоках за решетками [13]. В то же время масштабы поперечных пульсаций скорости, определенные в эйлеровой (термоанемометр) и лагранжевой (диффузионный метод) системах координат различаются существенно. [c.412]

НИИ в тех случаях, когда другие приборы оказываются неприемлемыми. Кроме того, значение частоты среза может быть увеличено конструктивными методами или с помощью электрической коррекции. Измерение максимальных высокочастотных колебаний скоростей или давлений потоков, как видно из рис. 54, обеспечивают контактные тепловые расходомеры — термоанемометры с проволочными термопреобразователями. Это объясняется малыми размерами нитей или полупроводниковых бусинок. Так, для платиновых проволочек диаметром 0,003—0,005 мм и длиной 4 мм постоянная времени при скоростях потока порядка 20 м/с составляет Т = 0,001- 0,002 с. Верхняя частота среза будет находиться [c.97]

Весьма точным прибором, пригодным для измерения не только осредненных по времени скоростей, но также и мгновенных скоростей пульсирующего турбулентного потока, является термоанемометр, представляющий собой тонкую короткую проволочку, нагреваемую пропускаемым через нее электрическим током. При погружении в поток газа или жидкости проволочка охлаждается тем сильнее, чем больше скорость потока. С уменьшением же температуры проволочки увеличивается ее электрическое сопротивление, которое определяется по разности напряжений на ее концах, измеряемой милливольтметром или осциллографом. Проволочку изготовляют из платины, учитывая постоянство ее электрических и термических свойств, а также высокую температуру плавления. При измерении скоростей движения воды ввиду ее электропроводности (вследствие имеющегося в ней обычно загрязнения) проволочку запаивают в стеклянную трубку, толщину которой принимают с учетом величины и изменчивости измеряемых скоростей, а также силы тока, пропускаемого через проволочку. Диаметр проволочки должен быть равен примерно 0,1 мм, внешний диаметр стеклянной трубки составляет 0,25—0,3 мм, длина проволочки — около 10 мм. Такие малые размеры прибора позволяют измерять распределение скоростей в очень малых моделях и, что особенно ценно, в непосредственной близости от ограничивающих поток стенок. [c.66]

Методы измерения скорости 1 — визуализация потоков с помощью взвешенных в воздухе порошков 2 — термоанемометр 3 — трубка Пито [c.120]

Безынерционные измерения с помощью термоанемометра в фиксированной точке турбулентного движения показывают, что скорость не остается неизменной во времени, а непрерывно, с большой частотой (5... 10 Гц) хаотически изменяется или пульсирует по величине и направлению около некоторого среднего значения (рис. 6.3). Пульсации скорости являются результатом хаотического пульсационного движения молей жидкости. Это движение вызывает аналогичные пульсации всех параметров потока— давления, температуры в сжимаемой жидкости — плотности, в неоднородной — концентрации. Эти пульсации можно представить аналогично пульсациям скорости (см. рис. 6.3). Пульсация параметров является самым характерным свойством турбулентного течения. [c.119]

Имеется ряд способов надельного измерения давлений влажного пара [4.27]. Для этого обычно перед снятием показания или во время него производится очистка датчика сухим воздухом или инертными газами. При малых скоростях потока измерения скоростей и уровней турбулентности производятся с помощью термоанемометров. В случае влажного пара термоанемометры могут быть использованы при М 1,3 без риска повреждения нити [2.33]. [c.118]

Хорошо разработана техника измерений с помощью термоанемометров, которые практически не имеют частотных ограничений. По-видимому, это наилучший способ измерения профиля скорости при дозвуковых скоростях [8.154]. Пленочные термоанемометрические датчики более прочны, поэтому он лучше подходят для измерений в реальных потоках. Описан пример их применения в турбине [8.155]. Вмонтированные на поверхностях лопаток тонкие пленочные теплопроводящие чувствительные элементы можно использовать для измерения напряжений трения [8.156] они широко применяются при измерениях теплопередачи. [c.253]

ТЕРМОАНЕМОМЕТР, прибор для измерения скорости потока жидкости или газа от 0,1 м/с и выше, принцип действия к-рого основан на зависимости между скоростью потока v и теплоотдачей проволочки, помещённой в поток и нагретой электрич. током. Осн. часть Т.— мост измерительный (рис.), в одно плечо к-рого включён чувствит. элемент в виде нити из никеля, вольфрама или из платины длиной [c.750]

При возникновении вихрей в цилиндре с отверстиями начинается перетечка жидкости попеременно от верхнего к нижнему ряду отверстий и наоборот. Этот эффект также может быть использован для измерения скорости потока жидкости. В этом случае в цилиндре размещается горизонтальная перегородка, в которой делают вырез для установки датчика. В этой конструкции в качестве датчика могут применяться тензорезисто-рц, термоанемометры, пьезодатчики и т. д. [c.37]

Измерение малых скоростей воздушных потоков. Для измерения скоростей воздушных потоков менее 1 м/с применяются термоанемометры. Анемометры АВТ-1 и АВТ-1М успешно прошли государственные испытания и поверяются на специализированной образцовой установке, воспроизводящей диапазон скоростей 0,026. .. 4,65 м/с. Время стабилизации скорости воздущ- [c.106]

Основными преимуществами термоанемометров являются малые размеры датчиков (нить диаметром от 2 до 50 мкм и длиной, меньшей масштаба турбулентности), имеющие достаточную прочность, обеспечивающие необходимую точность измерений и позволяющие производить локальные измерения без возмущения набегающего потока, а также практическая безынерционность, стабильность и чувствительность к незначительным изменениям пульсации. Термоанемометры дают возможность измерять пульсации скорости с частотой до 150 кГц. Поэтому термоанемометр для количественных измерений турбулентных потоков является наиболее распространенным прибором. [c.266]

Измерение скорости с помощью термоаиемо-метров. Метод основан на зависимости теплообмена нагретого тела от скорости набегающего потока. Наиболее распространены термоанемометры с нагретой нитью (рис. 6.9). Нить термоанемометра из вольфрама, платины или платиноиридиевого сплава диаметром d от сотых долей миллиметра до нескольких микрометров и длиной / = 1 мм крепится на вилке державки зонда и устанавливается перпендикулярно набегающему потоку со скоростью W и температурой Т. По нити пропускают электрический ток I, в результате чего ее температура становится выше температуры Т. Выделяемая теплота передается в основном путем конвекции набегающему потоку и частично рассеивается путем излучения и теплопроводности по конструктивным элементам. В стационарных условиях температура нити связана с током / и падением напряжения на ее концах и соотнощением [c.384]

Выходным сигналом термоанемометра является либо ток /, либо падение напряжения U — это зависит от принятой схемы измерения (рис. 6.10). В схеме с Г = onst устанавливают некоторое значение Гд, которое далее поддерживают неизменным, регулируя значение I. Скорость потока w определяют по значению I, используя градуировочную характеристику (рис. 6.10, в). В схеме с / = onst выходным [c.384]

Результаты измерений скорости вблизи стенки (у < 5) зависят от ее материала (здесь = уи /V, где у — расстояние от стенки и — скорость трения V — кинематическая вязкость). Степень влияния стенки на показания термоанемометра с Т = = onst в потоках различных жидкостей вблизи мае- [c.384]

При положении державок зонда под углом к направлению течения обнаруживается влияние градиента скорости, что связано со срывом вихрей с державок. В [35] установлено, что правильные показания дает зонд с державками, расположенными вдоль потока. Однако при измерениях в непосредственной близости от стенки часто пользуются зондами с наклонными державками. Результаты специальных измерений показали, что угол наклона державок не влияет на измерения скорости в области >>+>15 при использованиитарировочных зависимостей, полученных в однородных потоках при том же положении зонда, при меньших значениях измерения должны проводиться при угле наклона до 5°, когда возмущения от державок не попадают на нить термоанемометра. [c.385]

Волоконно-оптические преобразователи скорости. Для измерения двух компонент скорости в газах и капельных жидкостях могут быть применены также двухкомпонентные волоконно-оптиче-ские преобразователи скорости (ДВОИПС) [14]. Для оптически прозрачных сред используется ДВОИПС, изображенный на рис. 6.12. Упругий чувствительный элемент является продолжением стеклянного подводящего световода, связанного с источником света (лампой накаливания или светоизлучающим диодом), двух приемных световодов, соединенных по образующей и расположенных так, что их торцы находятся перед торцом чувствительного элемента. Приемные светоизлучающие диоды связаны с фотоприемниками. При помещении преобразователя в поток жидкости чувствительный элемент изгибается под действием силы лобового сопротивления, что приводит к перераспределению света между приемными световодами. Измеряя световые потоки с помощью фотоприемников, можно определить модуль и направление вектора скорости. ДВОИПС имеет некоторые преимущества по сравнению с термоанемометром. Объем, в котором производится осреднение измеренной скорости, на несколько порядков меньше, чем у термоанемометра со скрещенными нитями, и [c.385]

С 1971 г. по 1990 г. в лаборатории были разработаны несколько модификаций приборов для измерения локальных значений газосодержания ПИГ2 - ПИГ6М, приборов типа "ИМПУЛЬС" с точечными электрокон-тактными датчиками для измерения газосодержания, удельной поверхности контакта фаз жидкость - газ, скорости, диаметра и частоты следования пузырей газа в точке измерения, прибор для измерения скорости жидкой фазы газожидкостных потоков. По заказу лаборатории сотрудниками кафедры физической гидродинамики Донецкого-госуниверситета была разработана, изготовлена и передана лаборатории серия приборов для измерения скорости и турбулентности жидкой фазы газожидкостных потоков на базе термоанемометров постоянной температуры. [c.304]

Выше предполагалось, что тело обтекается равновесным равномерным потоком. Однако в ряде случаев представляет также интерес обтекание тел с иными граничными условиями на бесконечности. Как уже отмечалось, тонкие проволочки (термоанемометры) могут служить инструментом для измерения параметров потока. В частности, термоанемометры могут использоваться для определения параметров потоков, в которых имеются градиенты скоростей или температур. Для течений, близких к равновесным, в качестве функции распределения набегающего потока может быть взята функция распределения навье-стоксовского приближения. Обтекание цилиндра таким неоднородным потоком рассмотрено в работах Белла и Шаафа ). Проведенный анализ показал, что наличие неоднородности существенно лишь при очень малых скоростях потока или для очень сильных градиентов. [c.361]

В настоящее время для измерения скорости воздушных потоков применяются также термоанемометры, представляющие собой кусок проволоки, нагреваемой электрическим током. Принцип действия термоанемометра основан на изменении электрического сопротивления проволоки в зависимости от температуры. Набегающий поток воздуха охлаждает накаленную проволоку и тем самым изменяет ее электрическое сопротивление. Измерение скорости при помощи термоанемометра возможно двумя способами при первом способе температура проволоки при помощи регулируемого сопротивления поддерживается на постоянном уровне, и измеряется расход электрической энергии, возмещающий потерю тепла для тонких проволок этот расход приблизительно пропорционален корню третьей степени из скорости при втором способе наблюдение ведется при постоянной силе тока и падающей температуре проволоки, причем зависимость между сопротивлением проволоки и скоростью воздуха устанавливается путем тарировки. Электрический способ особенно пригоден для измерения малых скоростей воздуха, когда другие способы неприменимы. Кроме того, электрический способ позволяет легко производить измерения скорости воздуха в непосредственной близости от поверхности обтекаемых тел . При применении весьма тонких проволок можно проследить явления, очень быстро протекающие во времени . Таким путем в недавнее время были детально изучены свойства турбулентных пульсаций (см. 5, п. g). Для техники экспериментирования в аэродинамических трубах особое значение имеют работы Драйдена и его сотрудников . [c.341]

В схеме измерений с постоянной температурой нити (/н = onst) устанавливают некоторое значение /н и соответствующее ей значение сопротивления нити Лн, которое далее поддерживают неизменным. При изменении скорости потока изменяется теплоотдача, что ведет к изменению температуры нити. Постоянство /и достигается регулировкой силы греющего тока /, по которой определяют искомую скорость Схема и градуировочная характеристика термоанемометра с iH= onst имеет вид, показанный на рис. 12.4, а. Значение U соответствует мощности, отводимой к среде при Шо=0. Б схеме измерений с постоянным значением силы греющего тока /= onst градуировочная характеристика термоанемометра имеет вид, показанный на рис. 12.4, б. Выходным сигналом является значение падения напряжения на нити V, по которому определяется скорость W. [c.244]

Рис. 16.19. Измерения колебаний в лавшнарном пограничном слое. По Шубауэру и Скрэмстеду Осциллограммы показывают сдвиг фаз — вплоть до 180° пульсаций скорости и при колебаниях, вызванных помещенной в пограничный слой колеблющейся лентой ( искусственные возмущения). Лента находилась на расстоянии 90 слс от передней кромки пластины. Измерения скорости производились одновременно двумя термоанемометрами, расположенными позади ленты в 30 сл1 от нее. Один из них был помещен на постоянном расстоянии от стенки, равном 1,4 лш (нижние кривые на каждой осциллограмме), а другой — на переменном расстоянии от стенки (верхние кривые на каждой осциллограмме). Частота колебаний ленты 70 гц. Скорость набегающего потока С/оо= 13 ж сеп.

Погрешность измерения скоростей и турбулентных пульсаций термоанемометром в значительной степени определяется способом построения градуировочных графиков [28]. Так, использование одночленной зависимости для Nu приводит к дополнительным трудностям при измерениях в потоках переменной скорости, так как при этом изменяются показатель степени п и коэффициент С. Например, переход от одних л и С к другим имеет место в диапазоне скоростей,часто встречающихся на практике (при4,16 и 160м/с для нитей диаметром 5-10 при 2, 8 и 80 м/с — для нитей диаметром 1-10 м). [c.116]

ТЕРМОАНЕМОМЕТР — прибор для измерен ия скорости потока жидкости или газа от 0,1. и/сек и выще, нринцип действия к-рого основан на зависимости между скоростью потока v и теплоотдачей, помещенной в поток проволочки, нагретой электрич. током. Основная часть Т. — мост измерительный (рис. 1), в одно плечо к-рого включен чувствит. элемент в виде нити И.З чистого инертного. металла (Pt, W, Ni) длиной 3—12 MM и диаметром 0,005—0,15 мм, [c.158]

Электрические термоанемометры построены на принципе измерения изменения температуры датчика микротермосопротивлением, обдуваемым воздушным потоком. Датчик включают в плечо неуравновешенного моста постоянного тока силу тока подбирают так, чтобы датчик перегревался при скорости потока, равной нулю, на значение, постоянное температуре воздушного потока. Измерения осуществляют путем компенсации температуры воздушного потока вручную. Опыт применения электрических термоанемометров при испытаниях в промышленных условиях пока ограничен. Промышленность выпускает несколько типов электрических термоанемометров, позволяющих измерять скорость воздушного потока в следующих пределах [c.252]

В работах [20, 36] рассказано о применении термоанемометра для измерения потоков, возникающих под действием мощного звука в воздухе. Это тонкая проволочка,) нагреваемая током и охлаждаемая потоком. Показано, что при обычных режимах работы, помимо скорости постоянного потока, термоанемометр принимает и звуковую 1К0лебательную скорость, причем, поскольку последняя больше скорости постоянного потока, уровень помех очень велик. Этот уровень удалось значительно снизить, умень- [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...