速度测量方法与实践课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 流速测量,第七章 流速测量,1,内容提要,皮托管测速,热线流速仪测速,激光多普勒流速仪测速,内容提要皮托管测速,2,第一节 皮托管测速法,第一节 皮托管测速法,3,一、测速原理,V,2,p,2,z,1,z,2,V,1,p,1,理想不可压缩流体在重力场中作定常流动时，具有三种形式的能量：位势能、压力势能和动能，在流线上任何一处三者能量之和保持恒定。,一、测速原理V2,p2z1z2V1,p1理想不可压缩流体在,4,皮托管：,图6为皮托管测流速原理图，图中所示从滞止点一直到压力表液面上的空间是一个内管，在它的外面包着外管，且与压力表的另一个液面上的空间相通，外管的壁上开有小孔，就是静压孔。在测量时，只要把皮托管对准流体流动的方向，使内管顶端（滞止点）能感受全压力,p,0,，而具有静压孔的外管感受静压力,p,。,p,p,0,皮托管：图6为皮托管测流速原理图，图中所示从滞止点一直到压,5,带半球形头部的标准皮托管,带锥形头部的标准皮托管,带半球形头部的标准皮托管带锥形头部的标准皮托管,6,二、皮托管的分类,标准L型：,适用于普通一维流动，不适用于沿气流方向速度急剧变化的地方。,T型动压管：,适用于含尘浓度高的管道，轴向尺寸大，不适用于在轴向上速度变化较大的场合。,笛型动压管：,适用于测量大尺寸流道内的平均动压。,二元测压管：,适用于平面气流的测量,三元测压管：,适用于空间气流的测量,二、皮托管的分类标准L型：适用于普通一维流动，不适用于沿气流,7,T型皮托管,静压管,总压管,T型皮托管静压管总压管,8,笛型皮托管,总压孔,静压孔,笛型皮托管总压孔静压孔,9,速度测量方法与实践课件,10,速度测量方法与实践课件,11,速度测量方法与实践课件,12,皮托管,皮托管,13,测量依据：,不可压缩理想流体对某些规则形状物体的绕流规律。,测量内容：,流速的方向和大小,常用测压管：,三管型测速管、三孔测速管,三、二维气流速度的测量,三管型测速管,测量依据：不可压缩理想流体对某些规则形状物体的绕流规律。三、,14,三孔测速管,1、基本构造,三孔测速管,三孔测速管1、基本构造 三孔测速管,15,2、三孔测速管感压探头的形状,三孔测速管感压探头的形状,球形,尖劈形,普通圆柱型,发散圆柱型,聚合圆柱型,2、三孔测速管感压探头的形状 三孔测速管感压探头,16,三孔测速管感压孔,三孔测速管感压孔,17,3、方向孔的开设原则,两方向孔在同一平面内成直角，总压孔开设在两方向孔的角平分线上,。,4、流速方向的判断,转动法：当p,1,=p,3,时，证明方向孔2对准气流方向。,5、流速大小的确定,3、方向孔的开设原则两方向孔在同一平面内成直角，总压孔开设在,18,三、皮托管的标定,1、标定系统:,稳流段,总压管,收敛段,静压孔,被标定的皮托管,A,B,三、皮托管的标定1、标定系统:稳流段总压管收敛段静压孔被标定,19,2、标定步骤：,按图示位置安装好被标定的皮托管，连接好测量管路；,合理选择标定流速的范围，记录各稳定气流流速下校准风洞的标准动压值h和被标定皮托管的动压值h,1,整理数据，拟合成标定方程。,2、标定步骤：,20,第二节 热线流速仪测速,第二节 热线流速仪测速,21,一、特点,探头尺寸小，响应快,灵敏度高,对流场无干扰,信号连续,不添加示踪粒子,成本低，便于制造,一、特点探头尺寸小，响应快,22,二、适用场合,微风速,（冷库和空调房间）,脉动速度,（内燃机燃烧室内的湍流强度）,皮托管难以安装的场合,（压气机级间）,二、适用场合微风速（冷库和空调房间）,23,三、基本构造,探头（热线探头和热膜探头）,信号和数据处理系统,钨和铂,铬和铂,三、基本构造探头（热线探头和热膜探头）钨和铂铬和铂,24,探头,热线几何尺寸比热膜小，响应频率高，但机械强度低，不适合在液体和带有颗粒的气流中工作。热膜制造工艺复杂，价格昂贵。,探头 热线几何尺寸比热膜小，响应频率,25,四、工作原理,热平衡原理,加热的金属丝由温度升高所产生的热量等于流体所带走的热量,。,若通过热线的电流为I,热线的电阻为R,热线所产生的热量为：,热线所散失的热量：,热平衡得：,四、工作原理热平衡原理,26,五、工作方式,恒流式,恒温式,五、工作方式恒流式恒温式,27,空调风道内的风速测量,空调风道内的风速测量,28,第三节 激光多普勒流速仪测速,第三节 激光多普勒流速仪测速,29,多普勒效应,19世纪德国物理学家多普勒发现的声学效应，是指在声源和接收器之间存在着相对运动时，接受器收到的声音频率不等于声源所发出声音的频率,。,声音的多普勒效应可由高速行驶火车的声调变化而觉察。,多普勒效应 19世纪德国物理学家多普勒发现的声学效应，,30,1925年，爱因斯坦提出了光学多普勒效应。当光源和光接受器之间存在相对运动时，接收到的光波频率与光源所发出光波频率存在偏移，偏移的大小与相对速度成正比。,光学多普勒效应,1925年，爱因斯坦提出了光学多普勒效应。当光源和光接受器之,31,速度测量方法与实践课件,32,一、特点,对流场无干扰,输出特性线性好，无需标定,精度不受流体特性及环境参数的影响,分辨率高，响应快,测速范围广,测量方向性稳定,可测量逆流中的湍流速度,优点,一、特点对流场无干扰优点,33,被测流体要有一定透明度管道要有透明窗口,测纯净水或空气时要掺入适当散射粒子,流速高时要求提高激光输出功率信号处理难,价格贵,使用时有一定防震要求光学系统与管道无相对运动,缺点,被测流体要有一定透明度管道要有透明窗口缺点,34,二、工作原理,光源和光接受器均固定，而在流体中加入能够随流体一起流动的失踪粒子，由于微粒对入射光的散射作用，当它接受入射光的照射后，会将这一入射光散射，固定的光接受器接收到的散射光频率与光源发出的光频率存在偏移，偏移量的大小取决于微粒的运行速度。,二、工作原理 光源和光接受器均,35,三、测速原理示意图,基本表达式,三、测速原理示意图基本表达式,36,典型多普勒测速仪系统构成图,典型多普勒测速仪系统构成图,37,四、散射微粒的基本特性,能够很好的跟随流体的运动,具有高的散射效率,具有良好的物理化学性质,四、散射微粒的基本特性能够很好的跟随流体的运动,38,辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高(蓝移）。在运动的波源后面，产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低(红移）。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红/蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。所有波动现象(包括光波)都存在多普勒效应。,多普勒效应的另一种解释,辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。,39,多普勒测速仪的工作原理是利用相对运动的物体频率的变化。电磁波的传播同样有多普勒特性。当一个发出固定频率的波的物体，相对于观察地点有相对运动时，在观察地点收到的频率随着它们的相对速度而变化即当,物体向着观察点接近时，波长就变短，频率就变高；而远离观察点时，波长就变长，频率就变低,这样通过频率的变化就能计算出卫星的高度、速度和方位。若用此法连续测量，就可得到精确的卫星实际轨道数据,琳琅满目的商品，绚丽多彩的店铺，我该如何选购？淘宝名店集锦让你省时省力又省心,！,韩版女装瑞丽依佳人 2010最新款韩版服饰精品,http:/ 日韩/欧美时尚/淑女雪纺/韩版热卖平价专卖店,http:/ 眼霜 面膜 精油 护肤 化妆品 流行服饰 美肤美妆 珠宝饰品,http:/ 康柏斯 摄像机 数码相机 一站式金牌服务店,http:/ 中关村数码梦苑,http:/ 灵芝孢子粉 冬虫夏草 乳清蛋白粉 天然草本,http:/ 光威法莱瑞元渔猎人瑞翔,http:/ 小叶子妈咪屋日本韩国孕妇装,http:/ 纳 斯 世纪商城厂家授权韩版女装,http:/