第七章 流速及流量测量2.pxt.ppt

第六章 流速及流量测量  流速测量 流速测量仪表的标定 差压式流量测量的方法及测量仪表 电磁流量计 超声波流量计 涡街流量计 容积流量计 流量计的标定 一、流速测量 空气流速流量测量方法 机械法 转杯风速仪、翼式风速仪 动力测压法 毕托管 散热率法 热线风速仪，热球风速仪 激光测速 激光多普勒测速技术 机械法测量流速 原理 置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体的流速成正比 测量仪器 转杯式风速仪 翼式风速仪 测量原理 测量方法要点 正对来流方向 若测量截面上的流量，转杯在截面上均匀移动 叶轮叶片的旋转平面和气流方向之间的偏差不大于10o，这时误差不大于1%。否则误差急剧增加。 特点 优点 携带方便，操作简单 能够测量流动方向 缺点 测量精度较低 空间分辨率(通过仪器可以识别物体的临界几何尺寸)较低 动态特性较差，仅能测量一定时间内的平均流速 常用作辅助测量 二．散热率法测量流速 原理：利用发热的测速传感器的散热率与流体流速成正比例的特点，通过测定传感器的散热率来获得流体的流速。 测量仪器： 卡他温度计 热线风速仪 热球风速仪 卡他温度计 热线风速仪 测量原理 热线风速仪的分类 恒流工作方式 通过热线的电流保持为恒定值，测量热线温度变化推算流速 恒温工作方式 热线的温度保持为恒定值，测量通过热线的电流推算流速 动态特性 影响热线动态特性的主要因素在于热线的热容。 热线长度越小，直径越小，热容越小，热滞后越轻微，动态性能越好。 由于测量电路的原因，恒流型比恒温型的动态特性更好。 热球风速仪 特点 动态特性好，响应时间1s 量程 0.1m/s~50m/s 精度较高 0.1m/s 0~4.99m/s，±2%FS（量程） 5~50m/s，±2%FS（量程） 0.1m/s~20m/s， ±（指示值的5%+0.1m/s） 可以测量脉动速度 空间分辨率高 可产生电信号，可远传 三、动力测压法测量流速 PD= PQ－PJ 原理 根据伯努利方程式，当气流速度较小，可不考虑流体的可压缩性，并认为密度为常数: 流体流速的测量（1） 流体流速的测量（2） 特点 仅适用于稳定流场，动态性能较差。不能测脉动值 量程 2.5m/s~80m/s 精度较高 5% 空间分辨率高 毕托管测气流方向 动压最大时，毕托管的方向即为流动方向。 但这种方法精度比较低。一般使用复合测压管测量流动方向。 流体流速的测量（3） 圆柱形复合测压管： 在圆柱形杆子上，离开端部一定距离并垂直于杆子轴线的平面上，开三个孔，两测孔与中间孔对称，并相隔一定角度，中间孔测总压，两侧孔测流动方向（压力为总压与静压间的某一压力值）。 激光多普勒测速仪 原理 利用随流体运动的微粒散射光的多普勒效应来获得速度信息 激光多普勒测速技术 优点 非接触测量，不扰动流场 空间分辨率高，测速范围宽，线性度好， 可准确的确定流动方向 缺点 价格昂贵 必须在被测设备上设置透光窗 必须在流体中散播适当尺寸和浓度的粒子 二、流速测量仪表的标定 原理：将被标定的仪表测得的数据与标准测得的数据相比较，就可得出被标定仪表的修正系数或特性曲线。 热线风速仪（恒温型）的标定 方法：在校正风洞中或其他已知流体流动速度的流场中，对应地在热线风速仪上读出电流I/电压E值，做出 E－u标定曲线 克英（King）公式： 扩展的克英公式： 克英公式的分段结合表达式： 校正风洞 测压管的标定（1） 目的 确定测压管的校正系数、方向特性、速度特性 方法 在校正风洞内采用比较法进行标定 总压管的标定： 校正系数： 在不同流速时，总压管对流动偏斜角的不灵敏性： 在水平上的偏差角度为α，则用系数 ： 在水平上的偏差角度为δ，则用系数 ： 测压管的标定（2） 静压管的标定： 1.静压管在零偏斜角时静压管的校正系数或速度特性，鉴定静压孔对气流静压的感受能力 校正系数： 2.在不同流速时，静压管对气流方向变化的不灵敏性 毕托管的标定 毕托管的校正系数以及在不同流速时，毕托管对流动偏斜的不灵敏性 校正系数： 第六章 流速及流量测量  流速测量 流速测量仪表的标定 差压式流量测量的方法及测量仪表 电磁流量计 超声波流量计 涡街流量计 容积流量计 流量计的标定 风速测量的应用 舒适度：“吹风感” 民用空调：