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热线风速仪基本工作原理
发布时间:2013-12-23   点击次数:5520次

 导读:到目前为止,人们根据光学、力学以及热力学等领域的研究成果开发了很多测量流体流场的测量仪器,比如有早期的比托管和风速仪,后来的热膜风速仪(HWA),以及近期出现的激光流速计((LDV)等等。
  
  比托管的结构简单,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、风速仪的基本工作原理
  
  基本原理
  
  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。按照热平衡原理可以将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技术进一步发展的重要标志。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,当风速仪中的置于介质(流场)中并通以电流时,中产生的热量应与之耗散的热量相等。换言之,在风速仪没有其他形式的热交换条件下,加热电流在中产生的热量应等于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处流速的大小和方向。
  
  2、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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