第8章流體壓強(qiáng)、速度和流量的測(cè)量(已修改)
2025-10-09 15:42 本頁(yè)面
【正文】 第 8章 流體壓強(qiáng)、速度 和流量的測(cè)量 167。 流體壓強(qiáng)的測(cè)量 167。 流體速度的測(cè)量 167。 流量測(cè)量 USTC 167。 流體速度的測(cè)量 1 風(fēng)速管和多孔探頭 2 風(fēng)速管標(biāo)定實(shí)驗(yàn) 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 4 激光多普勒測(cè)速儀 5 粒子成像速度計(jì) USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 Hot Wire Anemometer 1. 熱線(xiàn)風(fēng)速儀的工作原理 2. 熱線(xiàn)風(fēng)速儀的靜態(tài)特性 3. 兩種運(yùn)行方式 USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 ? 熱線(xiàn)測(cè)速儀 （ Hot Wire Anemometer，簡(jiǎn)稱(chēng) HWA），發(fā)明于 20世紀(jì) 20年代。它是 將流體速度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器，也可用于測(cè)量流體的溫度。 ? 其 基本原理 是，將一根細(xì)的金屬絲放在流體中，通過(guò)電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此將金屬絲稱(chēng)為 “ 熱線(xiàn) ” 。當(dāng)流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。 熱線(xiàn)在氣流中的散熱量與流速有關(guān)，散熱量導(dǎo)致熱線(xiàn)溫度變化而引起電阻變化，流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。 USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 ? 熱線(xiàn)長(zhǎng)度一般為 2mm，直徑 5μm ，最小的探頭直徑僅 1μm，長(zhǎng)為 mm。 ? 材料為鉑、鎢或鉑銠合金等 熔點(diǎn)高、延展性好的金屬 。 ? 根據(jù)不同的用途，熱線(xiàn)探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及 V形、 X形等。 USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 ? 若以一片很薄 (厚度小于 )的金屬膜代替金屬絲，即為熱膜風(fēng)速儀，功能與熱絲相似，但多用于測(cè)量液體流速。 USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 ? 熱線(xiàn)測(cè)速儀的 優(yōu)點(diǎn) 是： （ 1）體積小，對(duì)流場(chǎng)干擾??； （ 2）頻率響應(yīng)高，可達(dá) 1 MH z。 （ 3）測(cè)量精度高，重復(fù)性好。 （ 4）適用范圍廣。不僅可用于氣體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動(dòng)中均可使用；可以測(cè)量平均速度，也可測(cè)量脈動(dòng)值和湍流量；還可以測(cè)量多個(gè)方向的速度分量。 ? 熱線(xiàn)測(cè)速儀的 缺點(diǎn) 是： 探頭對(duì)流場(chǎng)有一定干擾，熱線(xiàn)容易斷裂。 USTC 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 強(qiáng)迫對(duì)流傳熱 占主導(dǎo)地位。 金（ King, 1914）公式： ? ?? ?TTdlhQ wf ?? ?USTC V iw Q Q A BR??uehdNkvdR????強(qiáng) 迫 對(duì) 流 傳 熱氣 體 熱 傳 導(dǎo)慣 性 力粘 性 力3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 USTC ? ?? ?? ? ? ?0. 52211//fuewff w fw W WW W w fQN A BR K i ngk A l T T tdQ k A l T T t A B vQ I R tI R T T A B v??? ? ? ? ?????? ? ? ? ???????? ? ?強(qiáng) 迫 對(duì) 流 傳 熱公 式氣 體 熱 傳 導(dǎo)強(qiáng) 迫 對(duì) 流 傳 走 的 熱電 流 加 的 熱熱 平 衡 時(shí) ： 3 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 USTC 金屬絲電阻隨溫度變化： ? ? ? ?? ?vBARRRRIRRRTTKKKKTTTTRR
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