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热线风速仪的基本工作原理

2015-02-14 13:10:48 admin
热线风速仪的基本工作原理

比如托管的结构简单,使用方便,坚实可靠,价格低廉,但是其测速的范围比较窄,一般用来测量旺盛湍流的平均流速,所以测量的速度一般比较高,而且其仅能测量二维流场,不能敏感反向流动,不能测量湍流流动的流场分布。
  
  1、热线风速仪的基本工作原理
  
  基本原理
  
  热线测速技术是一种非常重要的测量流体速度与方向的技术,己经有近一百年的历史,它为流体速度的测量作出了巨大的贡献,并且在20世纪60年代以后几乎垄断了湍流脉动测速领域。按照热线热平衡原理可以将热线分为恒流风速仪和恒温风速仪。由于恒温风速仪热滞后效应很小,频率响应很宽,反应快速,而恒流风速仪则不具备上述特点,因此,恒温风速仪的出现成为热线技术进一步发展的重要标志。热线风速仪器测量速度的基本原理是热平衡原理,利用放置在流场中的具有加热电流的细金属丝来测量流场中的流速,风速的变化会使金属丝的温度产生变化,从而产生电信号而获得风速。
  
  根据热平衡原理,当风速仪中的热线置于介质(流场)中并通以电流时,热线中产生的热量应与之耗散的热量相等。换言之,在风速仪热线没有其他形式的热交换条件下,加热电流在热线中产生的热量应等于热线与周围介质的热交换。根据King公式,我们可以近似的得到换热表面的努谢尔数与雷诺数之间的关系,也就是说,只要知道换热系数,就可以得到通过风速仪热线处流速的大小和方向。
  
  2、热线风速仪动态响应
  
  在很多的生产过程中要求我们风速仪对某流场要进行连续的测量,要反映出流场的瞬时值,以便对换热过程有更深的认识。这就要求我们能够进行动态测量,实时地反映出流场随时间的变化过程。


  

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