第7章 流速测量.ppt
《第7章 流速测量.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第7章 流速测量.ppt(27页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第七章 流速测量,学习要求 要求掌握常用的流速流量测量方法及相关 测量仪表(主要掌握皮托管测速、热线流速仪) 的组成及测量原理。,流速测量在热能动力机械工程中的意义 研究:进排气管、燃烧室内气流运动对工作过程的影响; 水泵叶轮内的水流运动规律 锅炉、换热器内流体运动规律 传热传质学研究,芯片散热问题 监控:水文监测,第一节 皮托管测速,发展过程 1732年 法国工程师 Henri Pitot 发现一段密封的直管迎着流动的流体,可测出流体总压,减去静压能算出流速,发明了原始的皮托管; 1905年 德国大流体力学家 L. Prandtl 修改了 Henri Pitot 发明,与今天的皮托管结构一样
2、,能直接测出流体的总压和静压之差动压,直接算出流速,但仍称皮托管; 1920年后,英国国家物理实验室(NPL)对皮托管的结构、特性作了详细研究,为制定皮托管的标准奠定了基础; 1943年 英国出台皮托管国家标准; 1977年 ISO颁布关于用皮托管测速的国际标准 ISO39661977,由于皮托管的主要测量对象为气体,故又称风速管。,皮托管测速的特点 结构简单,价格低廉,制造使用方便; 在一定的流速范围内,测量精度高; 对来流方向不太敏感; 频率相应慢,只能测量稳定流动 一.基本构造和测量原理,总压力,静压力(静压),动压力(动压),1. 测量原理 对不可压缩流体的一维等高度的管流,有伯努里方
3、程: 静压 + 动压 = 总压 = 常数 考虑到总压和静压的测量误差,需要修正。为校准系数 对标准皮托管:=1.01 1.02 对于气体,可看成理想气体,测出压力和温度后可根据标准状态下的气体参数算出密度:,用马赫数Ma表示可压缩气体流速:,当气流马赫数Ma大于0.3时,须进行压缩性修正。为压缩性修正系数。,2. 结构型式 直角型(L形)皮托管 带半圆形头部的标准皮托管 带锥形头部的皮托管,高速气流测量,防头部发生脱体激波,P0总压力,P静压力(静压),3. 笛形管测速的基本原理,流量较大,雷诺数较大时,边界层厚度较小,p可近似得到,误差工程上允许,P0总压力,P静压力(静压),吸气式(负压管
4、道) 遮板式(高尘气流) 靠背式(高尘气流),对皮托管的要求: 尽可能保证总压孔和静压孔接收到的压力真正是被测点的总压力和静压力。 静压孔N的位置对测量值的影响 皮托管头部绕流使后方实测静压力降低 皮托管立杆滞流使前方实测静压升高 存在一个开孔位置正好使上述两种影响互相抵消,使实测静压正好等于皮托管放入前该点的静压值 其他影响因素 总压孔大小 静压孔数量、形状 探头与立杆的连接方式 保证测量准确度的方法 严格按标准制造皮托管、做试验 标定,二、二维气流速度的测量 1. 要求 能测出平面流动的方向和数值 2. 三孔测速管结构 三孔感压探头 总压孔(居中) 方向孔(两侧) 干管 传压管 分度盘,探
5、头形状: 球形 尖劈形 圆柱形:普通 发散 聚合,3. 测量原理 流体绕流圆柱体的压力分布得:,圆柱三孔测速管探头总压孔与方向孔的夹角为450时,方向灵敏度最高。这时转动干管,使:,三.皮托管的标定 1. 校准风洞 射流式校准风洞组成: 稳流段, 收敛器。 A、B两点处总压相等。,第二节 热线流速仪测速,主要用途 用于测量气体的平均流速、脉动速度和流动方向。 主要优点 几何尺寸较小,对气体流动干扰小,可测量一般探针难以测量的地方; 热惯性小,特别适合气流脉动(如叶栅后的气流尾迹)测量。,1. 构造 探头:热线、热膜 一元、二元、三元 铂、钨、铂铹、铂铱 信号和数据处理系统 2. 对探头材料的要
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第7章 流速测量 流速 测量
链接地址:https://www.31doc.com/p-2980334.html