第7章 流速测量(PPT-27).ppt

第7章 流速测量 7.1 流速测量概述 机械法 散热率法 动力测压法 激光测速法 7.2 流速测量的主要仪表 机械式风速仪 热线风速仪 测压管 激光多普勒测速仪 7.2 流速测量的主要仪表 原理：空气通过转杯或叶轮时，推动叶片转动。置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体的流速成正比 敏感元件：轻型叶轮，形状有翼形和杯形 适用场合：可适用于湿度较大的气流速度的测定 测量要点：测定风速时，必须保证风速仪的叶轮全部放置于气流流速中，且轮叶片的旋转平面和气流方向垂直，其偏差不能过大 缺点：不能测量流动方向；动态特性差；不能测量0.3m/s以下的风速 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 原理：利用被加热的金属丝的散热率与流体的流速存在一定的关系来测量流速 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 原理：保持Iw = 常数，根据热线电阻值的大小确定流体的速度。 优点：电路简单，高速时灵敏度较高 缺点：测速探头在变温变阻状态下工作，容易使敏感元件老化，稳定性差 7.2 流速测量的主要仪表 原理与组成： 原理：是按恒温原理制成的风速仪。 组成：由测量桥路、电压放大器、功率放大器、风温自动补偿电路、积分电路和表头指示电路等组成。 使用场合：可用来测量常温、常湿条件下清洁空气气流的速度。 使用应知 ：热敏电阻恒温风速仪低风速下限可至0.04m/s，低速时灵敏度较高。当风温在5～40℃范围内变化时，风温自动补偿的精度为满刻度的±1％。缺点是功耗大。 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 测量原理 7.2 流速测量的主要仪表 利用总压管、静压管分别测量流体的总压和静压，以确定流体速度； 利用专门设计的复合测压管，同时测量流体的总压和静压（或两者之差），以确定流体速度 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 测量应注意事项 L型静压管，静压孔的最佳位置为由端部到测压孔中心距离为3~4d，测压孔中心到管柱的距离为（8~10）d。 静压管水平段应正对气流方向，当测压管与气流方向偏离?6o-8o 内时，对测量的准确性影响可忽略，超过上述范围时，会造成附加的测量误差。 压孔一般为0.5~1.0mm，太小容易被堵塞，且惯性较大；太大，测得的压力不仅仅是静压，而且还有部分动压。 7.2 流速测量的主要仪表 ? 构造与原理 常用的毕托管为L形和T形两种形式 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 使用应知 毕托管测量流速的下限要求毕托管总压力孔直径上的流体雷诺数需大于200，上限为相当于马赫数为0.25时的流速； T形毕托管一般不宜测量小于3m/s的流速。T形毕托管的测压管对来流方向的变化非常敏感，流动偏斜角增加，测量误差增大； 测量时，一般规定毕托管直径与被测管道直径之比不超过0.02，最大不超过0.04。相对粗糙度不大于0.01，管道内径一般应大于100mm； 毕托管使用前必须校正，知晓校正系数； 7.2 流速测量的主要仪表 全压孔迎向来流方向，偏差 8o； 静压孔垂直流动方向，测量时应防止气流中颗粒物堵塞静压孔； 测量断面须处于平稳流动区 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 7.2 流速测量的主要仪表 7.3 流速测量仪表的校准 7.3 流速测量仪表的校准 7.3 流速测量仪表的校准 7.3 流速测量仪表的校准 * * 流速测量概述 7.1 流速测量仪表的校准 流速测量的主要仪表 7.2 7.3 接触式测量方法 非接触式测量方法 流速测量的主要方法 流速测量的主要仪表 机械式风速仪 杯形叶轮 翼形叶轮 Tw Tf 热线对周围流体的放热量 热线的放热量 热线的热平衡 热线风速仪 工作方式 恒流型工作方式：通过热线的电流保持不变，测量热线的温度变化 恒温型工作方式：热线的温度保持恒定，测量通过热线的把电流 T =Const I →u 恒流型 恒温型 I = Const T→u 恒流型热线风速仪（热球） 加热铂丝 6 铜-康铜热电偶 显示仪表 调节电流可变电阻 电池 恒流型热线风速仪 恒温型热线风速仪（热敏电阻恒温型风速仪） 热敏电阻恒温型风速仪原理图 全压 静压 动压 Kp为测压管校正系数，与毕托管的形状、结构、几何尺寸等有关。 动压管 测量方法 测压系统组成 测压管、连接管、显示或记录仪表 总压的测量 L型总压管 圆柱型总压管 套管型总压管 流体总压、静压的测量的实现方法 测量被绕流体表面上某点的压力或流道壁面上流体的压力； 确定流场中某点的压力。 实现方法： 第一种情况可以利用在通道壁面或绕流物体