第05章 压力测量2-(使用)含第3次作业.pptxVIP

第5章 压力测量5.0 概述5.1 常规测压方法与仪表5.2 压力信号的电变送方法（压力传感器）5.3 气流的压力测量 5.4 压力检测仪表的使用与校准第5.3章 气流的压力测量总压测量与总压管静压测量与静压管5.3.0 概述气流中压力测量的特殊性高速流动，压力与流速相关；测量气流的压力，采用空气动力测压法，测量气流的总压和静压最常用的仪器总压管静压管5.3.1 总压测量与总压管总压：气流在速度等熵滞止到零的压力，也称滞止压力。总压管：用于总压测量的测压管。选用总压管结构型式的考虑因素选用总压管的考虑因素气流的速度流道的条件对气流方向的敏感性结构型式总压管的不敏感偏流角?p偏流角?：感受孔轴线相对于气流方向的夹角。总压管的不敏感偏流角?p使测量误差达速度头的1％时的偏流角? 。?p范围越大，对测量越有利。马赫数Ma对?p的影响:偏流角?不大时，Ma的影响情况不显著；?较大时，随Ma增大，总压的测量误差随之增大。1) L型总压管最常见的总压管优点：制造方便，使用、安装简单，支杆对测量结果影响小；缺点：不敏感偏流角?p较小，一般为±(10°~15°)2 ) 圆柱型总压管2个不敏感偏流角：过孔口轴线而与支杆垂直的平面内，气流方向与孔口轴线的夹角?p约为±(10~ 15°)；孔口轴线与支杆轴线构成的平面内，气流方向与孔口轴线的夹角βp约为±(2°~ 6°) 。2 ) 圆柱型总压管特点：圆柱型总压管可以做成很小的尺寸，工艺性好，制造容易，使用方便，但不敏感偏流角较小。球窝型总压管 将孔口处加工成凹进的球面形，提高?p和βp的值。3 ) 带导流管的总压管在L型总压管管口处增加导流套，导流套进口处的锥面为收敛段。优点：气流在经过导流套后被整流，使不敏感偏流角?p提高，可达土(30°~45°)。缺点：?p随Ma数的变化较明显；头部尺寸较大，对流场影响大。4 ) 多点总压管在实际测量中，有时需要沿某一方向同时测出多点的总压。梳状总压管凸嘴型凹窝型带套型耙状总压管多点总压管的特点多点总压管能同时测出多点的总压，但制造较复杂，对流场干扰大；梳状凸嘴型总压管和耙状总压管的不敏感偏流角?p较小；梳状凹窝型的?p较大，但测量精度受气流扰动的影响较大；带套型的?p最大，但结构较复杂。5 ) 附面层总压管（边界层）附面层内的速度梯度大且非均匀变化，造成总压管的有效中心向速度较高的一侧移动。附面层总压管的感受管截面为扁平形状，h＝0.03~0.1mmH＝0.1~0.18mm。5.3.2 静压测量与静压管气流的静压：运动气流中气体本身的热力学压力；当感受器在气流中与气流以相同的速度运动时，感受到的就是气流的静压。偏流角、Ma数、感受器的结构参数等对静压测量更敏感，所以静压测量比总压测量困难。静压测量方法壁面静压孔法静压管法1．壁面静压孔壁面静压孔：测静压最简单方便的方法。静压孔的位置：应选流线是直线的地方，整个截面的静压基本相等；对气流的干扰小，测量精度较高。要求：开孔处要有足够的直管段，管道内壁面要光滑平整。否则，即使静压孔的设计加工正确，也会引起1～3％的误差。壁面静压孔的设置原则孔径一般为0.5~1.0mm。若Ma数为0.8，引起的误差小于1.0％，工程上可接受；静压孔的轴线应与管道内壁面垂直；静压孔的边缘应尖锐、无毛刺、无倒角，孔的壁面应光滑；若静压孔的深度为l，直径为d，一般取l/d3;连接静压孔与导压管的管接头要固定在流道壁上，在流道壁厚度允许情况下，优选螺纹连接，优于焊接，可以避免热应力使壁面变形后干扰流场。2．静压管静压管用于测量气流中某点的静压。为了降低静压管对气流的干扰，减少测量误差，在满足刚度前提下，几何尺寸尽量小。静压管也应对气流方向的变化尽量不敏感。静压孔轴线应垂直于气流方向。常用静压管L型静压管圆盘型静压管带导流管的静压管(1) L型静压管气流流过测压管头部获得加速，静压降低，支杆则对气流有阻碍作用，流速降低，静压升高。在静压管的头部和支杆之间选择适当的位置设置静压孔，即可以得到接近真实静压的测量值。气流方向与头部轴线的夹角为L型静压管的偏流角?, ?的存在引起测量误差。为了减少此影响，一般在其表面沿圆周方向等距离设置2~8个静压孔。L型静压管的管径常取1~2mm。孔径常取0.3~0.4mm。实验数据表明，雷诺数在500~3×105的范围内对静压测量值没有影响。(2) 圆盘型静压管工作位置：静压管与气流的流动方向垂直，圆盘平面平行于气流方向；测量值对与圆盘平面平行的气流方向变化不敏感，但对气流与其轴向的夹角(β角)的变化极敏感，一般要求β (1°~2°)；加工精度要求高，特别要求支杆与圆盘平面垂直；使用时要避免损坏圆盘，即使轻微的损伤也会降低测量精度。测量的误差及对β角的敏感性常随圆盘直径的减小面增大，但直径过大又增