SU877441A1 - Устройство дл определени скорости потока - Google Patents

Description

1. Изобретение относитс  к .измерительной технике, в частности к устройствам дл  определени  большой ско рости преимущественно механически загр зненных потоков. Известны устройства типа вертушек и прочие дл  измерени  скорости пото ка 1. Однако такие устройства не могут быть применены при определении больших скоростей потока загр зненных потоков. Известны также устройства дл  измерени  скоростей потока в виде термоанемометрической аппаратуры f2j. Однако они сложны в изготовлении и имеют малую механическую прочность Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, с помощью которого происходит измерение перепада температур между температурой чувств тельного элемента и температурой потока как функции скорости потока. Чувствительным элементом в известном устройстве  вл етс  металлический корпус с цилиндрической поверхностью и термопара. На поверхности цилиндра при угле V, отсчитываемом от лобовой критической точки, равном 100 , заде лана термопара. При определении скорости потока измер етс  с помощью термопары перепад температур между тетлпературой боковой образующей цилиндра при угле f, равном 100°, и температурой потока з. Однако известное устройство не обладает достаточной точностью измерени  и не позвол ет производить измерени  при больших скорост х потока. Цель изобретени  - повышение точности измерений и расширение диапазона . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве корпус снаружи в интервале углов от О до 90° , отсчитываемых от оси потока на цилиндрической поверхности, снабжен тонкостенным нагреваемым элементом, с внутренней стороны которого в местах, соответствующих углам 35 и 90 , установлены термопары. На фиг. 1 изображены кривые распределени  температуры поверхности цилиндра по периметру; на фиг. 2 конструктивна  схема устройства; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. Перепад температур в известном устройстве имеет максимальное значение только при малых и средних скорост х , потока, т.е. при докритических

и малых критических числах Рейнольдса (Rg 8-10). Это видно из фиг. 1 где изображены кривые распределени  температуры поверхности цилиндра J:

по периметру: при числах Rg 2-10 ,, при Rfi 2 10 -8-10 и при Rg 8-10

Крива  I пркаэьшает, что при больших скорост х потока, соответствующих числам Rg 8-10, при угле V-100 темпе)атура поверхности t, а тем самым и перепад температур между t и температурой потока,  вл етс  минимальным , в св зи с чем известное устройство  вл етс  непригодным дл  измерени  больших скоростей потока.

Предлагаемое устройство содержит рабочую часть 1 цилиндрической фор№л, изготовленную, например, из текстолита , пропитанного бокслитовым лаком, на которую в интервале от Ч О - 90 заподлицо установлен чувствительный элемент 2 (полоска констановой фольги толщиной 0,05-0,2 мм), термопары 3 и 4, прикрепленные к фольге соответственно птэи 90° и Н 35, индикаторный прибор 5 а виде чувствительного милливольтмера, градуированного в единицах измерени  скорости, держатель б из нержавеющего материала,стабильный источник 7 посто нного тока.

Работа устройства основана на данных , полученных ПРИ исследовани х больших скоростей потока крторых показано, что при переходе к большим скорост м потока, соответствующим числам Rg 8-10, местоположение меиссимальной температуры стенки обтекаемого жидкостью или газом цилиндра продвигаетс  против потока к лобовой критической точке цилиндра вплоть до угла S 35 (фиг. 1-, крива  1).

Устройство работает следующим образом .

При измерении скорости потока уст-ройство помещают перпендикул рно к потоку и ориентируют так, чтобы ось рабочего цилиндра 1, проход ща  через У о, была параллельна потоку. Чувсталтельный элемент 2 нагревают непос редственным пропусканием через него посто нного электрического тока, величина которого легко рассчитываетс  или устанавливаетс  экспериментально так, чтобы температура чувствительного элемента в потоках газа была на 50 , а в noTOKckX капельных жидкостей на « 10 , выше температуры потока.

При. малых скорост х потока, соответствующих числам Рейнольдса меньше 810, устройство работает, но чувствительность значительно ниже, так как в этом случае перепгщ температур на г.Оверхности чувствительного элемента 2 между дочками, соответствующими углам у 90 и М 35° , не будет максимальным (фиг. 1, кривые I и 1Й ) Если ПРИ числах 8-10 максимальна  температура поверхности чувствительного элемента наблюдаетс  при , то ПРИ Rg 8-10® и том же угле Y 90 - минимальна  (фиг. 1, крива  К Поэтому при достижении больших скоростей потока (Re e-lO) на выводах от термопар мен етс  электрическа  пол рность, что и указывает нижний предел измер емой скорости, лп  кото рой предназначено предлагаемое устройство .

При дальнейшем возрастании скорости потока измен етс  перепад температур на поверхности чувствительного элемента 2 между его точками, соответствующими углам и Ч Эо (фиг. 1, u,t) , который фиксируют чувствительным милливольтметром 5, тариpOBeiHH iM в единицах измерени  скорос ,ти.

Ввиду того, что при изменении температуры потока соответственно про- . порционс1льно измен етс  и температура всей поверхности чувствительного элемента 2, крива  тарировани  устройства практически не зависит от температу1Ж1 потока.

ПредлагаемОэ устройство позвол ет повысить точность измерений и расширить диапазон измер емых скоростей,  

Claims (4)

1.Техника добычи нефти. М., Недрё, 1973, с. 237.

2.Земска  А.С. и др. вли ние близости стенки на показани  термоанемометра в ламинарном и турбулентном пограничном.слое. Известие Сибирского отделени  АН СССР. Вып. 3, 1977 13, с. 29-35.

3.Локшин В.А. Измерение малых скоростей газовоздушных потоков. Теплоэнергетика , 1977, 5, с. 53 (прототип).

4.Труды АН Литовской ССР. 1973, сери -Б, т. 3(76), с. 99-109.