Приборы для измерения направления скорости потока

Оптические приборы и оптические методы исследования широко применяются в самых разнообразных областях естествознания и техники. Напомним, например, об изучении структуры молекул с помощью их спектров излучения, поглощения и рассеяния света, а также о применении микроскопа в биологии, об использовании спектрального анализа в металлургии и геологии. Оптические квантовые генераторы неизмеримо расширяют возможности оптических методов исследования. Приведем несколько примеров, иллюстрирующих положение дела. Один из новых методов — голография — подробно описан в главе XI. Изучение атомно-молекулярных процессов, протекающих в излучающей среде лазеров, а также рассеяния света и фотолюминесценции с применением лазеров позволило получить большой объем сведений в атомной и молекулярной физике, равно как и в физике твердого тела. Оптические квантовые генераторы заметно изменили облик фотохимии с помощью мощного лазерного излучения могут производиться разделение изотопов и осуществляться направленные химические реакции. Благодаря монохроматичности излучения оптических квантовых генераторов оказывается сравнительно простыми измерения сдвига частоты, возникающего при рассеянии света вследствие эффекта Допплера этот метод широко используется в аэро- и гидродинамике для излучения поля скоростей в потоках газов и жидкостей. [c.770]

Метод измерения средней скорости V и максимальной скорости флуктуации 1 основан на том, что в поле зрения частица наблюдается или в виде постоянной яркой точки при рассмотрении ее через прибор, движущийся с той же самой скоростью, что и частицы, или в виде полоски, если относительная скорость не равна нулю. Для создания относительного движения нет необходимости вращать весь микроскоп, достаточно приводить в движение объектив при неподвижной трубе окуляра. Схема микроскопа с вращающимся объективом, который был использован для измерения скорости в квадратном канале, представлена на рис. 5 в работе [1]. В данной статье эта схема не приводится, поскольку принцип работы микроскопа ясен из рис. 9 и 10. Объектив устанавливался на горизонтальном диске, ось вращения которого была параллельна оси трубы и несколько смещена. Один раз за полный оборот оптические оси объектива и окуляра совпадали, причем регулировка осуществлялась таким образом, что в момент совпадения осей объектив двигался в направлении потока. В результате подбора скорости вращения объектива и фактора калибровки, величина которого зависит от оптической системы, частицы, обладавшие относительной скоростью, доводились до видимого покоя. Поле потока наблюдалось только за малую долю каждого полного оборота, однако установка на вращающемся диске нескольких идентичных объективов сокращала интервал времени между последовательными наблюдениями. На рис. 9 и 10 видны три таких объектива, но аппарат, который использовался в настоящих исследованиях, был снабжен только одним объективом. [c.123]

Для исследований решеток применимы все известные приборы (аэродинамические зонды), служащие для измерения полного и статического давлений и направления потока (см. [61]). Основными особенностями условий измерений являются малые абсолютные размеры моделей (лопаток) с хордой / = 25 -э- 60 мм и значительная неравномерность потока (особенно за решеткой). Поэтому зонды, применяемые для измерений при исследованиях решеток, дол>кны иметь возможно малые абсолютные размеры, обеспечивать определение различных параметров практически в одной точке потока и быть как можно менее чувствительными к неравномерности поля скоростей потока. Ввиду указанного многие общеизвестные зонды, например, цилиндрический, трубка Пито — Прандтля, трубка Пито — Вентури, оказываются малопригодными для экспериментальных исследований решеток. [c.487]

Для сравнительно точного измерения анемометром скорости воздуха необходимо обеспечить правильную установку прибора относительно направления потока. Для крыльчатых анемометров угол отклонения оси вращения крыльчаток от направления потока не должен превышать 10%, а для чашечных ось вращения крестовины должна быть по возможности перпендикулярна направлению потока. Допустимый угол отклонения оси чашечного анемометра, при котором погрешность измерения скорости не превышает (1—2) %, должен быть не более 20°. При большем отклонении оси погрешность измерения может возрасти до (25—30) % действительного значения. При выборе места установки крыльчатого анемометра следует учитывать, что при круглом сечении диаметр воздухопровода должен в 6—8 раз превышать диаметр обоймы анемометра, а при прямоугольном ширина воздухопровода должна быть в 3—7 раз больше диаметра обоймы. [c.252]

Для сравнительно точного измерения анемометром скорости движения воздуха необходимо обеспечить правильную установку прибора относительно направления потока. Для крыльчатых анемометров угол отклонения оси вращения крыльчаток от направления потока не должен превышать 10%, а для чашечных — ось вращения крестовины должна быть по возможности перпендикулярна направлению потока. Допустимый угол отклонения оси чашечного анемометра, при котором погрешность измерения скорости не превышает (1—2)7о, составляет 20°. При большем отклонении оси погрешность измерения может возрасти до (25—30) % действительного значения. [c.187]

Наиболее часто применяется крыльчатый анемометр, пригодный для измерения скорости потока в пределах 0,1 — 10 м/с. Этот прибор (рис. 4-37) представляет собой металлическое кольцо 1, внутри которого па горизонтальной оси закреплена крыльчатка 2 с лопастями, сидящими звездообразно на спицах под 45° к плоскости, перпендикулярной оси крыльчатки. При измерении анемометр располагается так, чтобы ось крыльчатки была параллельна направлению потока, проходящего через кольцо. [c.341]

Представленные в [41] результаты измерения скорости и направления ветра на высотной цилиндрической мачте ИЭМ показали, что реальное течение воздушного потока на расстоянии R/Ro=б,25 (принятом для установки приборов) практически совпа- [c.92]

Измерение статического давления в потоке влажного пара не вызывает особых трудностей. Все известные конструкции зондов статического давления могут быть использованы для измерений, так же как и метод дренирования обтекаемых поверхностей. Однако наиболее удачной оказалась коробчатая конструкция зонда статического давления (рис. 2.27, <3). Такой зонд имеет малые габариты и достаточные проходные сечения приемника. Для определения направления скорости в точке используются обычные пневмометрические угломерные зонды различных конструкций. Однако, как показал опыт, применение пневмометриче-ских угломеров вызывает значительные трудности, связанные с образованием жидких пробок в соединительных коммуникациях. Перспективно применение флажковых угломеров, объединенных с коробчатым зондом статического давления (рис. 2.27, е). Внутри цилиндрического корпуса 4 с обтекателем 3 установлена в двух подшипниках 10 п II полая трубка 5, на конце которой укреплен флажок 2. На боковых поверхностях полого флажка выполнены щели /, воспри-нимающпе статическое давление потока. На другом конце трубки 5 укреплен-указатель угла 9 и диск 7, помещенный в неподвижный корпус 6 масляного демпфера. На корпусе расположена шкала для отсчета угла потока. Через штуцер 8 статическое давление передается к измерительному прибору. Проверка показала, что при тщательном изготовлении зонда погрешность в определении угла и статического давления невелика. [c.61]

Для измерения векторов скорости и статического давления в двухмерном потоке наряду с описанными ниже цилиндрическими зондами применяется трубка, разработанная Д. Н. Ляховским. В этой трубке два отверстия статического давления, расположенные в плоскости, нормальной ее стволу, имеют оаздельные выводы, поэтому носик трубки можно установить по потоку. Отверстие полного напора благодаря выгибу трубки ( лебединая шея ) совпадает с осью прибора и при поиске направления потока не изменяет своих координат. Угол между вектором скорости и горизонтом (или вертикалью) отсчитывается на лимбе с помощью уровня. [c.288]

В качестве примеров, поясняющих уравнение Бернулли, рассмотрим принципы действия некоторых приборов, предназначенных для измерения скорости течения жидкости. Простейшим прибором для измерения скорости в открытом потоке служит трубка Пито (рис. 3.8). Она представляет собой изогнутую трубку небольшого диаметра, установленную в потоке движуще11ся жидкости открытым концом навстречу течению, и так, что ось трубки совпадает с направлением потока. При этом в вертикальной части трубки жидкость поднимется на высоту h, равную скороспюму напору h = iri2g. Откуда v = 2gh. [c.41]

Применим - теорему Бернулли к рассмотрению работы прибора, который служит для измерения скорости полета самолетов. Этот прибор состоит из трубки, открытый конец которой направлен против потока, а другой конец соединен с одним из отверстий манометра (рис. 16.1). Трубка вставлена в кожух, в котором на расстоянии 3,5 диаметров кожуха расположены отверстия. Кожух соединен с другим отверстием манометра. Трубка обычно имеет диаметр, равный 0,3 диаметра кожуха. Выберем систему координат, жестко связанную с прибором, и применим интеграл Бернулли для струйки тока потока обтекающего прибор, которая проходит через точки Л и В. В точке А поток останавливается (и = 0) —критическая точка потока. В ней происходит разделение струй. В точке В возмущение, вызванное прибором, не сказывается и скорость в ней равна скорости vq набегающего на прибор потока. При скоростях, меньших 60 м/с, воздух можно рассматривать как несжимаемую жидкость, Считая, кроме того, что массовые силы отсутствуют, применим интеграл Бернулли для линии тока, ироходя- [c.256]

Трубка для отбора статического давления выполняется без скосов и должна устаиавливаться перпендикулярно потоку. При вводе отборной трубки отверстием навстречу потоку прибор будет показывать разрежение меньше действительного и, наоборот, при направлении трубки параллельно потоку—больше действительного. Отборные трубки, если это возможно, должны при измерениях устанавливаться в местах, где скорость потока минимальная и нет завихривания потока. [c.186]

Универсальная влажнопаровая труба (стенд /П на рис. 2,1) позволяет проводить исследования турбинных решеток в поле оптического прибора. Для этой цели служит рабочая часть, схематически показанная на рис. 2.5. Решетка профилей, скрепленных по торцам тонкими пластинами, имеющая прозрачные каналы, укрепляется в поворотных кольцах, в которых установлены оптические стекла. Конструкция допускает исследования решеток различного типа в широком диапазоне углов входа потока изменение угла входа существляется поворотом решетки и соответствующим перемещением направляющих, подвижно соединенных с концевыми лопатками. Предусмотрена специальная организация потока на входе и за решеткой, обеспечивающая возможность изучения решеток в неравномерном поле скоростей при разной дисперсности жидкой фазы и рассогласовании скоростей фаз. Все рабочие части стенда /// имеют систему измерений, включающую определение параметров потока на входе и выходе дисперсности, скольжения капель и степени влажности, полного и статического давлений, направления потока, температуры торможения, а также распределения давления по обводам каналов, пульсаций полного и статического давлений. [c.29]

Наряду с продольными скоростями, очень разнообразными, в Р. имеют место скорости, направленные поперек Р. и вверх. Лелявский указал, что в Р. на плесах суш ествует верховое сходящееся клинообразное сбойное течение, а на перекатах—донное расходящееся, веерообразное. На изгибах Р. течение в общей массе принимает винтообразный илц спиралеобразный характер. В общем распределение струй и распространение по всему потоку отдельных частиц воды в Р. крайне сложны и не поддаются точному учету. Для измерения и определения скоростей течения и расходов воды имеется много приборов и методов, позволяющих с большей или меньшей точностью выявить искомые величины (см. Гидрометрические приборы и Гидрометрия). На основании [c.242]

Самым распространенным устройством такого типа является ротаметр (Рис. 15.6). Он имеет поплавок в конической вертикальной трубке, в которой поток жидкости направлен вверх. Жидкость должна протекать через сужение, которое образуется зазором между поплавком и стенками трубки, где и возникает потеря давления. Так как трубка коническая, зазор между поплавком и стенками трубки увеличивается, когда поплавок перемещается вверх по трубке. При этом перепад давления уменьшается. Поплавок движется вверх по трубке до тех пор, пока давление жидкости станет уравновешивать вес поплавка. Больший расход жидкости создает больший перепад давления при конкретном зазоре и, таким образом, поплавок вновь перемещается вверх по трубке на высоту, которая определяется расходом в потоке. Шкала на боковой стенке трубки может быть профадуирована таким образом, чтобы было возможно непосредственно считывать величину расхода жидкости, соответствующую конкретной высоте поплавка. Ротаметр является дешевым и надежным прибором, который имеет точность около 1% и может использоваться для измерения скоростей потоков в диапазоне 30x10 ...1 м /с. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...