SU1679389A1

SU1679389A1 - Способ градуировки датчика термоанемометра с нагретой нитью в области малых скоростей газовых потоков

Info

Publication number: SU1679389A1
Application number: SU894678446A
Authority: SU
Inventors: Евгений Павлович Дыбан; Элеонора Яковлевна Эпик; Татьяна Тарасовна Супрун
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-09-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и метрологии и может быть использовано дл градуировки датчиков термоанемометра с нагретой нитью в области малых скоростей газового потока. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет исключени погрешности, вызванной вли нием нарастающего пограничного сло потока на профиль скорости в рабочем участке аэродинамической трубы. Градуируемый датчик устанавливаетс с помощью сменной втулки 9 в рабочем участке 10 аэродинамической трубы. С помощью штуцера 13 отбора статического давлени определ ют скорость Vo2 на выходе трубы и Vo2 F по формуле Voi -p- -р- определ ют скорость потока, обтекающего чувствительный элемент датчика, где Fi, Ki - так называемый коэффициент заполнимости профил скорости; F2 и FI - площади сечений потока на выходе и в рабочем участке аэродинамической трубы. Зна значени выходного сигнала датчика и скорости Voi, определ ют градуировочную кривую термоанемометра 1 ил (Л

Description

Изобретение относитс к метрологии и экспериментальной аэродинамике и может быть использовано дл градуировки датчиков термоанемометра дл измерени малых скоростей газовых потоков

Целью изобретени вл етс повышение точности за счет исключени погрешности , вызванной вли нием нарастающего пограничного сло потока на профиль скорости в рабочем участке аэродинамической трубы,

На чертеже представлена схема устройства , реализующего способ,

Устройство содержит входной патрубок 1 и диффузор 2, соединенный с помощью

фланцев 3 с входным патрубком 1 Имеетс также форкамера 4, соединенна с диффузором 2 и с выходным соплом 5 с помощью фланцев 6 и 7, приваренных к корпусу фор- камеры 4 Дл измерени температуры воздушного потока предусмотрено гнездо с крышкой 8 Подвергаемый градуировке датчик устанавливаетс с помощью сменной втулки 9 в рабочем участке 10. На стенке форкамеры сделан отбор статического давлени со штуцером 11 На выходе из сопла 5 установлен штуцер 12 отбора статического давлени , а рабочий участок 10 снабжен штуцером 13 отбора статического давлени . На рабочий участок 10 навинчиваетс дополнительное сопло 14.

о о

СА) 00

ю

Элементы 1 -10 образуют аэродинамическую трубу.

В основе способа лежит уравнение подоби конвективного теплообмена поперечно обтекаемого цилиндра (нить датчика термоанемометра):

E2 Eo + BUn.

(1)

где Е - напр жение питани нити датчика;

U - скорость газового потока;

В и п - константы.

При посто нстве расхода можно записать уравнение неразрывности

UlPiFi U2P2F2,

(2)

где Ui и U2 - среднерасходные скорости в выходных сечени х первого и второго сопел;

FI и F2 - площади выходных сечений этих сопел, задающих площади сечений потоков;

Pi и РЗ - плотности воздушного потока.

Среднерасходные скорости Ui и U2 отличаютс от их значений в центре мерных сечений Uoi и Uo2 за счет наращивани вниз по потоку пограничного сло , в св зи с чем необходимо знание коэффициента заполнени профил скорости К, представл ющего собой отношение среднерасходной скорости U к скорости в дре течени 1)0

K-U/Uo .

(3)

Дл определени значени К необходимо проинтегрировать измеренные профили скорости

JA

Uo

df ,

(4)

где Ui - местна скорость в данной точке

мерного сечени ;

F - площадь мерного сечени ,

При этом скорость потока, обтекающего

чувствительный элемент датчика, будет

профил скорости во всем диапазоне скорости равен 1 (К2 1, т.е. 02 Uo2), поэтому

Dm - fi Uo1 Ki Fi

(6)

Дл реализации способа градуируемый датчик с помощью сменной втулки 9 устанавливаетс в рабочем участке аэродинамической трубы за первым соплом 5, а измерение скорости потока Uo2 проводитс за вторым соплом 14 с помощью штуцера 13 отбора статического давлени .

Затем по формуле (6) при заранее измеренных Ki, FI и F2 определ етс значение скорости Uo потока, обтекающего чувствительный элемент.

По выходному сигналу датчика и значению Uoi дл различных значений скорости

Claims

стро т градуировочную кривую термоанемометра с учетом вли ни нарастающего пограничного сло в виде коэффициента Ki. Формула изобретени Способ градуировки датчика термоанемометра с нагретой нитью в области малых скоростей газовых потоков, заключающийс в расположении датчика скорости в изме- р емом потоке в рабочем участке аэродинамической трубы, последующем ускорении потока до получени минимально измер емого значени скорости, измерении выходного сигнала датчика, измерении скорости на выходе аэродинамической трубы , по которой определ ют значение скорости потока, обтекающего датчик, и градуировочную зависимость датчика, отличающийс тем, что, с целью повышени точности за счет исключени погрешности , вызванной вли нием нарастающего

0 пограничного сло потока на профиль скорости в рабочем участке аэродинамической трубы, предварительно измер ют в заданном диапазоне профили скоростей в рабочем участке аэродинамической трубы,

5 определ ют коэффициенты заполнимости этих профилей Ki и их зависимость от скорости потока Uoit. обтекающего датчик, значение которой определ ют по формуле:

U02 К2 Р2 F2

К2 F2

Ki Pi FI

(5)

поскольку Pi P2.

На срезе второго сопла дро потока с равномерным распределением по средней скорости (во времени) занимает все выходное сечение, а коэффициент заполнимости

50

. fa Uou Ki Fi

где Ucm - скорость на выходе аэродинамической трубы;

55р2 - площадь сечени потока на выходе

аэродинамической трубы;

FI - площадь сечени потока в рабочем участке аэродинамической трубы.

7 J

2

;

7777777777777/////////////////У///////,

/Ж

A

8 7

/

JL

У

12 П

П

/У////

/Ж

11