第7章 流速及流量测量-1

《第7章 流速及流量测量-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第7章流速及流量测量风速测量的意义o流速测量o特点n流速测量方法n矢量－速度大小，方向n测量方法选用与风道风速测量n时间－瞬时，平均n测量仪表的校准o点的测量o流量测量n代表局部，或集总参数n流量测量方法o场的测量n常见流量计n局部点测量的组合，流动形态n流量计的校准o速度测量－流量测量n质量平衡和能量平衡的基础12空气流速测量方法7.1流速测量o机械法：转杯/叶轮风速仪o机械法测量流速o动压法：毕托管o散热率法测量流速o散热率法：热线风速仪、热球风速仪，可测o动压法低速o节流式：喷嘴o超声波o激光多普勒技术o粒子成象技术(PIV)o卡门涡街34

2、机械法：转杯风速仪叶轮风速仪o原理n空气通过转杯或叶轮时，推动叶片转动n根据转数(角位移)推算流过的空气流速o测量方法要点杯式n正对来流方向ü叶轮叶片的旋转平面和气流方向之间的偏差不大于10°，此时误差不大于1%ü否则误差急剧增加翼式561特点testo416叶轮风速计o优点o功能n直接显示体积流量n携带方便，操作简单n计算多点/时间段平均值o缺点n显示最大值、最小值n标量－不能测量流动方向n保持键，保持读数n带背光灯n平均－动态特性较差，仅能测量一定时间内的n自动关机功能平均流速n保护软套，防水防尘、防撞击n准确－空间分辨率较低o性能n灵敏度

3、－不能测量0.3m/s以下的风速n量程+0.6～+40m/sn精度±(0.2m/s+1.5%测量值)n分辨率0.1m/s78应用实例散热率法o室外气象观测o原理：金属丝散热率与流体流速的关系o冷却塔风量测量n建筑环境测试中最重要的空气流速测量方法o送风口风量测量o工作方式n恒流工作方式：通过热线的电流保持恒定，测量热线温o适合场合度变化n不稳定，变化大n恒温工作方式：热线的温度保持恒定，测量通过热线的n平均值意义大电流IT→vTI→v910恒流型恒温型n(a'+-b'u)()TT2WfI=测量原理恒流型wR[1+-b(TT)]fWfI2QR=IR

4、wwQ=-aF()TTWfo电流恒定To热线表面温度随流速变化fTNulWnuda=Nu=+abReRe=''ndnR(a+bu)fR=w''n2n-1(a+bu)-IRalFblFdwf2na=b'=IwRw=(a'+-b'u)()TTWf'dnnR=R[1+-b(TT)]wfWfn(a'+-b'u)()TT2WfI=wR[1+-b(TT)]fWf11122n(a'+-b'u)()TT2WfI=恒温型w恒温型和恒流型的静态特性R[1+-b(TT)]fWfo热线温度保持不变恒流型恒温型n恒温补偿电路o高速时灵敏度较高o低速时灵敏度较高o通过电流(

5、电桥电压)来确定风速o热球，高速o热线，低速，脉动-'(RR)a2na"=wfTII=a"+b"uwRRwf'(R-R)b2n"wfE=+ABub=RRwf13uu14热线风速仪常用热线探头－一维oHot-WireAnemometryo微型热线o直径1~10μm，长度1~2mm细金属丝n钨表面镀白金，5μm，1.2mmo镀金热线n总长度3mm，传感器1.25mmo特点n高精度，动态性能好n对流场影响非常小n容易损坏1516常用热线探头－一维常用热线探头－二维、三维o热膜n在石英基体表面沉积一层薄镍n结实，防止腐蚀、破坏等n动态特性n影响流场o线－

6、膜复合n细的石英纤维表面沉积一层镍n久性、动态特性、流场影响17183动压法测量全压（总压）和静压o原理n伯努利方程：气流速度较小，不考虑可压缩性，并认为密度为常数12P=+Pur0j222u=-()PPu=-K()PPr0jr0j测出全压和静压即可测得流体流速1920可压缩性气体可压缩性修正系数12oISO规定：P=P+rv(1+e)0j2n测压管的使用上限流体马赫数M<0.25绝热指数n测量下限流速在全压孔的Re>2002M2-k4e=+M+LLo上限或下限的规定都是为了避免造成过大的424马赫数测量误差o通风空调工程中，气体流速一般低于40

7、m/s，空气温度为20℃，常温下音速为343m/sVM==0.12（1+ε）=1.0034Co气体的可压缩性程度对于动压的影响很小，一般情况下可忽略2122静压的测量总压的测量o壁面测量n测量孔附近的壁面要光滑平整，孔轴要与壁面垂直，孔径一般为0.5mmo静压管PJn用细管弯成L形，头部为圆球形，在水平测量断的表面上均匀布置测压孔，一般至少为6个，另一端接压力表，用来测量静压232442u=-K()PP流速测量r0j不同压力的测量o动压的确定：总压-静压2526毕托管L形毕托管：标准形毕托管opitottubeo静压管和总压管的组合o压差的测量？

8、2728T形毕托管毕托管o一般用于测量含尘浓度较高的空气流速29305测量方法要点测量误差来源与方向测量注意事项特点o动静压不在同一位置