SU1101741A1

SU1101741A1 - Способ определени скорости газового потока

Info

Publication number: SU1101741A1
Application number: SU823502415A
Authority: SU
Inventors: Александр Борисович Британ; Николай Григорьевич Гриднев; Виктор Васильевич Попов; Александр Михайлович Старик
Original assignee: Предприятие П/Я В-2504
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1984-07-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийс в измерении разности давлений газа и последующем определений скорости, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени в неравновесньпс газовых потоках, в исследуемый поток дополнительно ввод т газ, состо щий из молекул, на которых скорость релаксации молекул исследуемого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого гд гювого потока, :3 ЕйБЛй01сН измер ют разность статических давлений до и после зоны смеошвани , при этом расход подмешиваемого газа выбирают из услови Чрб 0,1 G где G - максимальный расход исследуемого газового потока, а скорость и неравновесного газового потока определ ют из соотношени ( р ар ftp выбираетс при М 1i знак где (Л - при М 1. знак а скорость звука в исследуес мом потоке газа, ЛР - измеренный перепад статиг ческого давлени до и после зоны смешивани , F - площадь поперечного сечени канала с исследуемым газовым потоком М - число Маха..

Description

Изобретение относитс к области измерени параметров движени и може быть использовано дл определени скорЬсти неравновесных газовых сред.

Известен способ определени скорости потока, заключающийс в запылении газового потока твердыми .частицами, облучении запыленного потока лазерным излз ением и определении скорости потока по сдвигу частот зондирующего и принимаемого приемником излучени l .

Недостатком указанного способа вл етс невозможность измерени с высокой точностью скорости неравновеского , например, колебательно неравновесного , газового потока. Дл определени скорости потока в указанном способе необходимо запылить поток твердыми частицами. При этом в результате колебательно-поступательной релаксации возбужденных молекул газо§ого потока измен ютс макроскопические параметры (температура, давление, скорость) и в конечном сче те измен етс скорость уже срелаксировавшего , т.е. равновесного газа.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ, заключающийс в измерении разности давлений газа и определении скорости по измеренным значени м путем пересчета 2.

Недостатком известно1 о способа вл етс невозможность измерени с высокой точностью скорости неравновесного газового потока.

Цель изобретени - повьшение точности измерени в неравновесных газовых потоках.

Цель достигаетс тем, что согласно способу определени скорости газового потока, заключающемус в измерении разности давлений газа и последующем определении скорости, в иссле дуемый поток дополнительно, ввод т газ, состо щий из молекул, на которы скорость релаксации молекул исследуемого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого газового потока, измер ют разность статических давлений до и после зоны смешивани , при этом расход подмешиваемого газа выбирают из услови

qp60,tG,

где G - максимальный расход исследуемого газового потока.

а скорость и неравновесного газового потока определ ют из соотношени

9ра±ал| 0,-4РЧ4Р)

и

2РлР

где знак + выбираетс при М 1, знак - при М 1, а - скорость звука в исследуемо

потоке газа;

дР - измеренный перепад статического давлени до и после зоны смешивани ;

F - площадь поперечного сечени канала с исследуемым газовым потоком; М - число Маха.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит канал Г, по которому течет исследуемый газ 2, патрубки 3 дл подмешивани к исследуемому потоку газа 4, расход которого известен, канал 5, в котором происходит перемешивание исследуемого неравновесного и .подмешиваемого газов (его площадь сечени F), датчики 6 давлени , установленные до и после зоны смешивани .

Сущность способа определени скорости потока заключаетс в следующем

К текущему по каналу 1 неравновеснсаду газу 2 через патрубки 37 установленные в боковых стенках канала 1, подмешивают газ 4, состо щий из молекул, скорость релаксации молекул исследуемого газового потока на которых меньше (по крайней мере в 5 раз) скорости собственной релаксации . Причем расход зтого газа (qp) известен и выбираетс из услови qp i 0,1 G, где G - максимальный расход исследуемого газового потока.

При перемешивании исследуемого 2 и подмешиваемого 4 газов в канапе 5 происходит изменение газодинамических параметров течени , в том числе и статического давлени . Причем, изменение статич еского давлени до и после зоны смешивани зависит от первоначальной скорости исследуемого потока неравновесного газа. Введение в неравновесный поток молекул, на которых скорости релаксации молекул исследуемого газа много меньше скорости собственной релаксации, позвол ет исключить вли ние релаксационных процессов на изменение 3 статического давлени в зоне смешивани . Таким образом, в данном способе измерение статического давлени )оисходит непосредственно неравновесном газе. Как уже ука-. зывалось ранее, изменение статического давлени при подмешивании дополнительного количества газа к потоку зависит от его скорости. Поэтому, измерив перепад статического давлени до и после зоны смепшвани датчиками 6 можно опреде лить скорость неравновесного потока Определение скорости по измеренному перепаду давлений дР до и после зоны смешивани при известном ко14 личестве подмешиваемого газа q, дел етс из соотношени Яра±ал1 „а -4РПлР) 2FuP где и - скорость исследуемого потока, Яр - расход подмешиваемого газа а - скорость звука в исследуемом потоке , йР - измеренный перепад статического давлени до и после зоны смешивани ; F - площадь канала, по которому движетс газ, знак + соответствует сверхзвуковой М 1, знак - дозвуковой скорости М 1. Изобретение позвол ет определить с высокой степенью точности скорость неравновесного газового потока..

- -

rrrffffJ

Claims

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении разности давлений газа и последующем определении скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в неравновесных газовых потоках, в исследуемый поток дополнительно вводят газ, состоящий из молекул, на которых скорость релаксации молекул исследуемого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого газового потока, измеряют разность статических давлений до и после зоны смешивания, при этом расход подмешиваемого газа выбирают из условия

Чр έ 0,1 G где G - максимальный расход исследуемого газового потока, а скорость U неравновесного газового потока определяют из соотношения где знак + выбирается при М > 1j знак при М < 1.

а - скорость звука в исследуемом потоке газа.

ДР измеренный перепад статического давления до и после зоны смешивания,

F - площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком,

М - число Маха..