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第五章 气流参数测量

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第五章流速测量

第五章流速测量

• 热线温度高低变化，电阻值随之发生变化
• 气体流过发热体时，会带走部分热量，发热体降温 ；气流带走热量多少与风速大小有关系
• 可根据热线的电阻大小来确定气流速度值
2. 实际测量
v f (I , Rw )
• 热线阻值变化，电桥输出电压变化，气体流速可 确定；
• 电压变化与气体流速大小的关系在标准风洞中标 定。
R0[1 Tw Tf ] a ' aF
d
b Fd n1
b' vn
26
1
v
I
2
R0
1
Tw
T0
a,
(Tw
Tf
)
n
b, Tw Tf
1
v
I
2 R0
1
Tw Tf
Tf
T0
a,
(Tw
Tf
)
n
b, Tw Tf
27
四 热线风速仪的种类
1.恒温(恒电阻)式热线风速仪
气体速度变化
n
ln
U12
U
2 2
U
2 0
U
2 0
ln v1
v2
如果把温度效应加以分离，则可改写成：
U 2 (T2 T0 )( A Bvn )
其中，A、B与温度的关系很小。这个表示式通常作为自动 温度补偿分析的基础。
Davies和Patrik建议使用扩展了的KING公式：
U 2 A B v cv
这个表达公式的速度灵敏度非常接近动态校准所得到的结果。 后来又有人提出了分段拟合的表达公式：
用马赫数Ma表示可压缩气体流速：p*'、p'分别为动压管总压和静压的 读数；a为声速；ξ为动压管的校准系数

气流的测量

气流的测量

14
5.1.5 风向标动态参数的选 择（续）
2. 0.3 < ζ < 1.0 3. 风速范围为 0.5 ~ 60 m/s 4. 线性度和分辨率为 ±2°~ ±5°
15
5.2 旋转式风速计
• 感应部分是一个固定在转轴上的感应风 的组件。 • 常见的有三种型式：
– 螺旋桨叶片组 – 平板叶片组 – 半球形的空心杯壳组
21
5.2.2 风杯风速计的惯性 （续）
• 风速在0—20m/s时，利用风杯测定风速比较 准确。 • 同时这种滞后性消除了许多风速脉动现象，因 而，用风杯作感应器的风速表，测定平均风速 比较好，而测瞬时风速则准确度较差。 • 试验证明：三杯比四杯好，圆锥形比半球形好。
• • 在稳定的风力作用下，风杯受到扭力矩 作用而开始旋转，它的转速与风速成一 定的关系。 推导风杯的转速和风速的关系，用 Ramachandran的结果。
18
5.2.1 风杯风速计的感应原 理（续）
• 两点推论： ①当风杯处于小风速时，必须考虑两种摩 擦力矩（动摩擦力矩、静摩擦力矩）的 影响。 ②静摩擦力矩是常数，动摩擦力矩应与转 速成正比。风速越大，摩擦力矩所占的 比例越低。
Hale Waihona Puke 海里/时<1 1 －3 4 －6 7－10 11－16 17－21 22－27 28－33
（米）
－ 0.1 0.2 0.6 1.0 2.0 3.0 4.0
陆上物理征象
静，烟直上。 烟能表示风向，但风向标尚不能指示风 向。 人面感觉有风，树叶有微响，风向标能 随风转动。 树叶与微枝摇动不息，旌旗展开。 灰尘和碎纸扬起，小树枝摇动。 有叶的小树枝摇动，内陆水面有小波浪。 大树枝摇动，电线呼呼有声，打伞困难。 全树摇动，逆风步行感到困难。

五章节滞止参数与气动函数

五章节滞止参数与气动函数

由出口截面上总、静参数间的关系为
k
p2 p2
TT22k1
11140.031.663 97.48
得 p 2 1 . 6 6 3 p 2 1 . 6 6 3 7 . 0 1 0 5 1 1 . 6 1 0 5 P a
所以
p2 p1
11.6 12
0.97
【例5-4】若飞机在3000m高空以马赫数3的速度等速飞行 问机翼表面可能达到的最高温度是多少？假定流动是绝热的
早已液化
对于绝能流动，由上式可知 Vmax 是个常数，因此，常用极限速度作为一个参考速度
二 临界参数
绝能等熵
V
V c , Ma 1
的状态为临界状态，该状态的静参数为临界参数即
pcr,Tcr, cr,ccr,Vcr
绝能能量方程:
c2
V2 c2
V2max
k1 2 k1 2
VVmax,c0
C
M＜1
界温度
Vcr ccr 代入式
c2 V2 c2 V2max k1 2 k1 2
得
V2 max
c2
cc2r
k1
2 k1 2k1
临界声速、极限速度及滞止声速的关系式为
ccrk k 1 1V m axk2 1ck2 k1R T
利用总、静参数与马赫数之间的关系
T T
1k21Ma2
1
ppTT 1k21Ma2k1
T T
1k21Ma2
k
p p
1k21Ma2
k1
完全气体滞止前后的状态
代入
p
RT
p RT
1
ppTT 1k21Ma2k1
5.2.2关于总压的讨论
总压的物理意义

气流的测量

气流的测量

I Rw h * Aw (Tw Tf )
2
电阻发热
对流热交换
I 输入电流, Rw 热线电阻, Tw 和Tf 分别为热线和气流温度, Aw 热线表面积, h 热线的热交换系数.
37
电阻随温度的变化
Rw RRef [1 a(Tw TRef )]
热交换系数随温度的变化
h a bv
11
12
暴风
飓风
28.5－32.6
32.7
103－117
118
56－63
64
11.5
14.0
极少遇到，伴随着广泛的破坏。
10
5.1 风向的测量
风向标是一种应用最广泛 的测量风向仪器的主要部 件，由水平指向杆、尾翼 和旋转轴组成。 在风的作用下，尾翼产生 旋转力矩使风向标转动， 并不断调整指向杆指示风 向。
静风 软风 轻风 微风 和风 劲风 强风
浪高
米/ 秒
0－0.2 0.3－1.5 1.6－3.3 3.4－5.4 5.5－7.9 8.0－10.7 10.8－13.8
公里/时
<1 1 －5 6－11 12－19 20－28 29－38 39－49
海里/时
<1 1 －3 4 －6 7－10 11－16 17－21 22－27

41


通常在使加热电流 不变时，测出被加 热物体的温度，就 能推算出风速。 热线长度一般在 0.5～2毫米范围， 直径在1～10微米范 围，材料为铂、钨 或铂铑合金等。
42


优点：感应速度快，时间常数只有百分 之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头 体积小，对流场干扰小，响应快，能测 量非定常流速；宜应用于室内和野外的 大气湍流实验。 缺点：金属丝过细，易断；对工作环境 要求较高，灰尘不易过多。

航空科学中飞行器气动性能测量的技术指导

航空科学中飞行器气动性能测量的技术指导

航空科学中飞行器气动性能测量的技术指导在航空科学中，对飞行器的气动性能进行准确、全面的测量是至关重要的。

飞行器气动性能测量主要包括气动力测量和气动特性测量两方面。

本文将为大家介绍飞行器气动性能测量的技术指导，以帮助科研人员和工程师更好地开展相关工作。

一、气动力测量1. 气动力测量的重要性气动力是指飞行器在飞行过程中所受到的气动载荷，包括升力、阻力、推力和扭矩等。

准确测量气动力可以帮助研究人员分析飞行器的飞行特性和性能，并为改进设计提供重要依据。

2. 测量方法气动力的测量通常采用静态法和动态法。

静态法是通过在飞行器表面安装压力传感器，实时监测气动载荷的大小。

动态法则是在试验中采取旋转臂测力法，通过测量力臂上的力矩和物体的质量来计算得出气动力。

3. 实验装置在气动力测量中，需要使用整机气动模型和测量装置。

整机气动模型是飞行器的缩小模型，由于其尺寸较小，方便进行实验。

测量装置包括压力传感器、力矩传感器、数据采集系统等。

这些装置必须具备较高的精度和稳定性，以保证测量结果的准确性。

4. 数据处理与分析气动力测量得到的数据需要进行处理与分析。

通常，数据采集系统将测得的数据进行存储和处理，得到飞行器的气动力数据。

通过对这些数据的分析，可以得到准确的飞行器气动性能。

二、气动特性测量1. 概述气动特性测量是指对飞行器在不同飞行状态下的气动参数进行测量和分析。

气动特性包括升力系数、阻力系数、升阻比等，对于飞行器的性能评估和优化设计具有重要意义。

2. 测量方法测量气动特性需要进行风洞试验。

在风洞试验中，通过调整来模拟不同的飞行状态。

常用的风洞试验方法有定常试验、气动力平衡试验和流场可视化试验等。

3. 数据处理与分析风洞试验得到的数据需要进行处理和分析。

常用的数据处理方法有数据采集、滤波、数据拟合和回归分析等。

通过这些处理与分析，可以得到准确的飞行器气动特性。

4. 模拟计算除了风洞试验，还可以使用数值模拟方法进行飞行器气动特性的预测与分析。

气流法测定苹果呼吸强度中参数的确定

气流法测定苹果呼吸强度中参数的确定

气流法测定苹果呼吸强度中参数的确定
1气流法测定苹果呼吸强度中参数的确定
气流法是一种常见的测定果蔬呼吸强度参数的方法。

这种方法主要是通过对样品中蒸气压的计量来进行测定。

对于苹果这种常见的水果，气流法测定其呼吸强度参数同样是行之有效的。

2测定步骤
气流法测定苹果呼吸强度的参数，需要经过以下几个步骤：
1.样品的筛选和准备：将要测定的苹果进行筛选，选出大小、成熟度和质量比较一致的苹果，然后将其表面清洁干净，切成适量大小的样品，放入实验室室内备用。

2.样品放置和等温运行：将样品放置在特定的气密设备中，并让其在恒定的温度下进行等温运行。

这是为了使样品中呼吸作用达到恒定的状态，这个过程一般需要约30分钟到1个小时。

3.取样和计量：在等温运行后，从样品中取出适量空气，进行计量，以便后续计算得出样品中的呼吸强度参数。

这个过程需要特别的仪器才能进行准确计算。

4.数据处理和结果分析：通过对样品空气取样的数据进行处理和分析，可以得出样品中的呼吸强度参数，并对其作出评价和解释。

3结论
通过上面的测定步骤，我们可以轻松地测定出苹果呼吸强度参数的大小。

这个参数的测定结果可以为果蔬的采摘、运输和贮存等提供科学依据，可有效地延缓果蔬的老化和腐烂，降低货品损失率，同时也可以为果蔬产业的发展提供技术支持。

压缩机原理实验报告-气流速度测量实验

实验六气流速度测量实验实验名称实验目的1.通过实验，掌握利用空气动力探针测量风管内气流速度的方法，以及相关仪器仪表的使用。

2.通过实验，掌握毕托管和三孔探针测量气流速度的原理，并了解其结构。

实验装置简图原始数据用毕托管测量气体流速符号名称单位12345678h0中孔与大气压差Pa1495.71485.91471.21505.41525.01554.31583.61613.0Δh2中孔与侧孔压差Pa977.6884.7782.0684.3596.3488.8391.0293.3p a大气压Pa9670096700967009670096700967009670096700t环境温度℃23.123.123.123.123.123.123.123.1用三孔探针测量气体流速符号名称单位12345678Δh2−1中孔2与侧孔1压差Pa1026.4275977.55782.04674.5095596.3055430.122312.816205.2855Δh2中孔2与大气压差Pa1309.9171349.0191368.571388.1211412.559751427.2231466.3251505.427p a大气压Pa9670096700967009670096700967009670096700t环境温度℃23.123.123.123.123.123.123.123.1数据处理毕托管测速数据处理名称公式单位12345678气流压力p=p a+(ℎ0−Δℎ2)Pa97218.197301.297389.297521.197628.797765.597892.698019.7注：k u=0.998三孔探针测速数据处理注：k0=1,k0−k1=0.998毕托管测得气流速度与压差曲线图三孔探针测得气流速度与压差曲线图思考题1. 什么是气流压力和气流静压？他们之间有什么关系？气流压力是气流总压，包括动压和静压的两部分，气流压力是气流制止时对制止点壁面造成的压力，气流静压是气流运动时对壁面造成的压力。

气流参数测量共17页文档

气流参数测量
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

第五章 烟气参数连续测量


氧化锆分析仪
4 日常维护与常见故障
取下整个传感器组件,如图。
电炉丝
螺钉
标准பைடு நூலகம்导管 法兰板
O型金属环 氧电池组件 过滤网
保温层
A.从电池组件上取下四个螺钉； B.取下标准气导管及法兰板； C.顺时针转动氧电池组件，从接触弹簧圈上旋下，同时取下O形金 属环，注意不要将其划伤。
氧化锆分析仪
4 日常维护与常见故障
常用的烟气流速测量方法有s型皮托管法平均压差皮托管阿牛巴皮托管法超声波法热平衡法靶式流量计法等ss型皮托管法?1测量原理皮托管由两根相同的金属管并联组成测量端有方向相反的两个开口一根管面正对气体流动方向测量全压另一根管平行于气流或背向气流测量静压
第五章 烟气参数连续监测
氧含量测量仪
烟气氧含量
在燃烧期间，由于使用了过量的空气导致 燃煤锅炉和废弃物焚化炉烟气中出现氧(O2)。 国家要求污染物的排放浓度应为折算浓度， 因此必须准确测量烟气中的含氧量。
利用氧气的顺磁性测量O2浓度。氧气分子是顺磁 性的，能够利用这种特性影响样品气体在分析仪 中的流动方式。
由于顺磁氧分析仪与抽取系统联合使用。样品进 入分析仪前必须除去水分和颗粒物。注意NO和 NO2也是顺磁性的，如果它们的浓度高，可能对 仪器产生一定的干扰。
具有三种类型的顺磁性分析仪：磁风、磁压和磁 力矩。
S型皮托管法
2 使用和维护注意事项
④除流速分层影响流速测量外，管的开口与气流的角度也会引起 流速的测量误差。例如：压差传感系统使用的理想条件是要求 烟气流动的方向与管开口面垂直。如果气流与管开口面不垂直 而成一定角度，碰撞孔或静压孔之间的压差与垂直时的压差存 在误差，由于用压差的平方根计算烟气流速，因此流速将会出 现偏差。流速偏差的高低，取决于探头的设计和气流与管开口 面的角度。

气流参数测量

多管压强计

（四） 压强传感器
(5-1)

应变式压强传感器 压阻式压强传感器 电容式压强传感器 电感式压强传感器 压电式压强传感器
5-2 温度测量
温度测量分为： 接触式测量---------基于热平衡原理 非接触式测量------必须与被测流体接触
(5-2)
(一) 气流中温度的感受
（二） 马赫数测量
(5-3)

超音速气流

跨音速气流
（三） 气流方向测量
(5-3)

低速气流方向的测量（多孔圆形、球形、四棱锥形探头）
跨音速气流方向的测量（圆锥形探头） 超音速气流方向的测量（圆锥形、尖劈形探头） 热线风速仪测量气流方向
（四） 气流紊流度测量
(5-3)

有效雷诺数 用紊流球测量低速气流的紊流度 热线风速仪测量紊流度

5-4 噪声的测量
紊乱、断续或统计上随机的声振荡，称为噪声。 噪声源：空气动力性噪声、机械噪声、电磁性噪声
5-5 数据采集系统简介
思考题和作业
① ②
③

适用于低速、跨音速和超音速等速度范围的静压管 各有哪些特点? 液注式压强计为什么要计及修正系数？应如何确定 该修正系数？ 在下列四种风洞中，欲在模型实验的同时测量实验 段气流的总温，试选择测量的方法： （1）吸气式超音速风洞 （2）吹气式超音速风洞 （3）直流式低速风洞 （4）回流式低速风洞
5-1 静压和总压测量
(一) 静压测量 (二)总压测量 (三)压强测量仪器 (四)压强传感器 (五)压强传递
（一） 静压测量
(5-1)

壁面静压测量

单点静压测量
多点静压测量
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第五章气流参数测量5-1 静压和总压测量
5-2 温度测量
5-3 气流速度、方向和紊流度测量5-4 噪声测量
5-1 静压和总压测量
(一) 静压测量
(二)总压测量
(三)压强测量仪器
(四)压强传感器
(五)压强传递
（一）静压测量(5-1) 壁面静压测量
单点静压测量
多点静压测量
（二）总压测量(5-1) 单点总压测量
多点总压测量
（三）压强测量仪器(5-1)
U形管压强计
单管压强计
斜管微压计
多管压强计
（四）压强传感器(5-1)
应变式压强传感器
压阻式压强传感器
电容式压强传感器
电感式压强传感器
压电式压强传感器
5-2 温度测量
温度测量分为：
接触式测量---------基于热平衡原理
非接触式测量------必须与被测流体接触
(5-2)
(一) 气流中温度的感受
(二) 复温系数
(三) 应用热电偶的测温方法
基于热电效应的温度传感器
(四) 应用热电阻的测温方法（金属热电阻和热敏电阻）
借助热电阻的电阻值随温度而变化的特性来测量温度的方法。

(五) 红外测温方法
由光学系统、红外探测器、信号处理系统和显示记录装置来实现。

5-3 气流速度、方向和紊流度测量（一）气流速度的测量：
皮托-静压管
压强落差法
热线风速仪
激光多普勒测速仪
（二）马赫数测量(5-3) 超音速气流
跨音速气流
（三）气流方向测量(5-3)
低速气流方向的测量（多孔圆形、球形、四棱锥形探头）
跨音速气流方向的测量（圆锥形探头）
超音速气流方向的测量（圆锥形、尖劈形探头）
热线风速仪测量气流方向
（四）气流紊流度测量(5-3)
有效雷诺数
用紊流球测量低速气流的紊流度
热线风速仪测量紊流度
5-4 噪声的测量
紊乱、断续或统计上随机的声振荡，称为噪声。

噪声源：空气动力性噪声、机械噪声、电磁性噪声
5-5 数据采集系统简介
思考题和作业
①适用于低速、跨音速和超音速等速度范围的静压管
各有哪些特点?
②液注式压强计为什么要计及修正系数？应如何确定
该修正系数？
③在下列四种风洞中，欲在模型实验的同时测量实验
段气流的总温，试选择测量的方法：
（1）吸气式超音速风洞
（2）吹气式超音速风洞
（3）直流式低速风洞
（4）回流式低速风洞。