Przedmiotem wynalazku jest sonda termoanemo¬ metryczna, przeznaczona do okreslania dyssypacji energii w stacjonarnych przeplywach turbulent- nych.Jedna ze znanych sond termoanemometrycznych posiada dwa elementy pomiarowe, z których kazdy ma postac odcinka prostego cienkiego drutu z me¬ talu o duzym cieplnym wspólczynniku opornosci wlasciwej. Elementy pomiarowe usytuowane sa wzajemnie prostopadle, tworzac z osia sondy kat ostry, najkorzystniej 45°. Kazdy z elementów po¬ miarowych rozpiety jest na dwóch metalowych wspornikach, osadzonych w trzonie sondy i stano¬ wiacych elementy doprowadzajace prad elektry¬ czny.Dotychczas w celu okreslenia dyssypacji energii turbulencji konieczne jest zastosowanie ukladu po¬ miarowego skladajacego sie z dwóch znanych dwu- elementowych sond pomiarowych, z których jedna umieszcza sie w danym, ustalonym punkcie prze¬ plywu, druga natomiast przemieszcza sie w czasie pomiaru kolejno wzdluz trzech wzajemnie prosto¬ padlych kierunków przestrzeni. Dyssypacje energii okresla sie posrednio w oparciu o sygnaly napiecio¬ we obu sond. Po opracowaniu tych sygnalów w zestawie aparatury termoanemometrycznej wyzna¬ cza sie na ich podstawie znormalizowane funkcje korelacji przestrzennej wszystkich skladowych predkosci fluktuacyjnej. Wartosci drugich pochod¬ nych tych funkcji przy dazacym do zera dystansie 10 15 20 25 30 korelacyjnym stanowia miare odpowiednich skla¬ dników tensora dyssypacji energii turbulencji.Znany uklad pomiarowy, skladajacy sie z dwóch odrebnych sond i wielokanalowej aparatury termo¬ anemometrycznej pozwala na okreslenie dyssypacji energii turbulencji tylko w przeplywach homo¬ genicznych lub do nich zblizonych. Uklad nie za¬ pewnia bezposredniego pomiaru wszystkich skla¬ dników tensora dyssypacji energii turbulencji i jest uciazliwy w stosowaniu ze wzgledu na koniecznosc przestrzennego trawersowania pola predkosci.Ponadto funkcja korelacji przestrzennej przy ma¬ lych wartosciach dystansu korelacyjnego jest okreslana ze znacznym stopniem niepewnosci z uwagi na aerodynamiczna interferencje obu sond, szczególnie wyrazna przy pomiarze dystansu ko¬ relacyjnego w kierunku zgodnym z kierunkiem przeplywu badanego osrodka gazowego lub cieklego.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych nie¬ dogodnosci przez opracowanie sondy termcanemo- metrycznej umozliwiajacej bezposredni pomiar wszystkich skladników tensora dyssypacji energii turbulencji.Sonda termoanemometryczna wedlug wynalazku posiada dwa elementy pomiarowe w postaci od¬ cinków prostego cienkiego drutu lub tez metalo¬ wej wzglednie pólprzewodnikowej folii. Elementy pomiarowe nachylone sa do osi obrotu sondy pod katem ostrym, najkorzystniej 45°, i sa wzajemnie równolegle, przy czym srodki ich dlugosci sa 120 7973 120 797 4 wzgledem siebie przesuniete zarówno wzdluz osi obrotu sondy, jaik i w plaszczyznie do niej prosto¬ padlej. Elementy pomiarowe utrzymywane sa w tym polozeniu za pomoca metalowych wsporników, laczacych konce elementów pomiarowych z trzonem sondy. Wsporniki stanowia jednoczesnie elementy doprowadzajace prad elektryczny. Sonda wspól¬ pracuje z dwukanalowa aparatura termoanemo¬ metryczna. ' Sonda termoanemometryczna wedlug wynalazku pozwalana okreslenie dyssypacji energii turbulencji niezaleznie od typu przeplywu. W przeciwienstwie do znanego ukladu pomiarowego sonda umozliwia Spos^^fllU ^MUl*. wszystkich skladników tensora dyssypaTji -eircicij turbulencji, eliminujac jedno¬ czesnie aerodynamiczna interferencje elementów PfrWOffiWfycj^k$wiazana z tym niedokladnosc po- miaCTi*«p«r- * ^rizeclrniot wyhshazku uwidoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym sonde termoanemometryczna w widoku perspekty¬ wicznym.Sonda termoanemometryczna posiada dwa ele¬ menty pomiarowe 1, 2, z których kazdy ma postac odcinka prostego cienkiego drutu o srednicy 5 ^im i dlugosci 1,5 mm. Drut wykonany jest przykladowo z wolframu. Elementy pomiarowe 1, 2 rozpiete sa na metalowych wspornikach 3, 4, osadzonych w trzonie 5 sondy. Element pomiarowy 1 usytuowany jest w ten sposób, ze tworzy z osia obrotu sondy kat a=45°, przy czym srodek dlugosci elementu pomia¬ rowego 1 znajduje sie w osi obrotu sondy. Element pomiarowy 2 usytuowany jest równolegle do elemen- 10 15 25 30 tu pomiarowego 1, przy czyim srodki dlugosci ele¬ mentów pomiarowych 1, 2 przesuniete sa wzgledem siebie zarówno wzdluz osi obrotu sondy o odcinek Axi, jak i w plaszczyznie do niej prostopadlej o od¬ cinki Ax2 i Ax8.Sonde umieszcza sie w badanym osrodku gazo¬ wym w ten sposób, aby os obrotu sondy (pokrywala sie z kierunkiem wektora U sredniej predkosci przeplywu. Element pomiarowy 2 znajduje sie w tym przypadku poza strefa sladu aerodynamiczne¬ go elementu pomiarowego 1, zas usredniony w cza¬ sie kwadrat róznicy sygnalów napieciowych, pocho¬ dzacych od obu elementów pomiarowych 1, 2, za¬ wiera w sobie informacje o wszystkich skladnikach tensora dyssypacji energii ruchu turbulentnego.Wyodrebnienie tych skladników, a wiec i samo okreslenie dyssypacji uzyskuje sie przez obrót sondy wokól jej osi i opracowanie otrzymanych wartosci na maszynie cyfrowej z zastosowaniem odpowie¬ dniej procedury numerycznej.Zastrzezenie patentowe Sonda termoanemometryczna, posiadajaca dwa elementy pomiarowe w postaci odcinków prostego cienkiego drutu lub tez metalowej wzglednie pól¬ przewodnikowej folii, nachylone do osi obrotu son¬ dy pod katem ostrym, najkorzystniej 45°, znamienna tym, ze elementy pomiarowe (1, 2) sa wzajemnie równolegle, przy czym srodki ich dlugosci przesu¬ niete sa wzgledem siebie zarówno wzdluz osi obrotu sondy, jak i w plaszczyznie do niej prostopadlej, LDA — Zaklad 2 — zam. 244/83 — 105 egz.Cena zl 100,— PL