第六章-流速测量ppt课件

,唯实惟新 至诚致志,单击此处编辑母版标题样,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑环境与设备工程专业,2007,级建筑环境测试技术课程教案,第六章 流速测量,Building Environment Measurement Technology,主讲：郝小礼,2010年10月,建筑环境与设备工程专业2007级建筑环境测试技术课程教,1,动压法,毕托管,机械法,转杯风速仪,散热率法,热线风速仪，热球风速仪,激光法,激光多普勒测速仪,粒子图像测速技术,PIV（Paticle Image Velocimeter),流速测量方法,动压法 毕托管流速测量方法,2,6.1 毕托管动压测速法,与压力有关的几个概念,压力,：实际上是指压强，即垂直作用在单位面积上的力。压力分为：,静压、动压、位压和总压,；,静压,：对于,静止流体,，其,压强即为静压,，对于,流动流体,，指,垂直于流动方向上单位面积所受的压力,；,位压,：由于,高度变化引起的压力,；,动压,：由于,流体流动而引起的压力,，称为动压，动压等于总压减去静压和位压；,总压,：指流体在某点上,流速等熵滞止到零时,的压力，又称为,滞止压力,，即在,没有外力作用下，流速绝热地减速到零,时所产生的压力；,6.1 毕托管动压测速法与压力有关的几个概念,3,2毕托管测速原理,6.1 毕托管动压测速法,Z=0,流体中，任何一点的,总压力等于位压、静压和动压之和,：,如果将坐标原点取在被测点：,结论,：,只要能够测出流场中某点的,静压和总压,，即可确定该点的,流速毕托管测速原理,2毕托管测速原理 6.1 毕托管动压测速法Z=0流体中，任,4,6.1 毕托管动压测速法,注意,：,严格地讲，只有,准确地测出同一点的静压和总压,，才能求出动压，并最终求出流速；,实际中,无法准确地测出同一点的静压和总压,；,静压测量时，往往受到,动压的影响,；,毕托管,的放入，也会,对原流场造成影响,；,引入修正系数：,（不可压缩）,（可压缩）,马赫数（M）较小，可以将流体看成不可压缩流体。,6.1 毕托管动压测速法注意：（不可压缩）（可压缩）马赫数（,5,6.1 毕托管动压测速法,3.毕托管的形式,标准毕托管,测量精度较高；,不适合测量,含尘气流；,总压测孔,静压测孔,6.1 毕托管动压测速法3.毕托管的形式总压测孔静压测孔,6,6.1 毕托管动压测速法,3.毕托管的形式,S形毕托管,可用于测量,含尘气流；,管壁开孔需要较大，使用不太方便；,静压测孔,总压测孔,6.1 毕托管动压测速法3.毕托管的形式静压测孔总压测孔,7,6.1 毕托管动压测速法,3.毕托管的形式,均速管,可直接测出管道断面平均速度；,测出平均速度后，可计算出管道流量；,可用于大管径；,6.1 毕托管动压测速法3.毕托管的形式,8,4.毕托管的使用,毕托管不适合,测量流速太低,的情况（动压太小）；,被测,管道断面不能太小,；,测量前，需要对毕托管,进行校正,，得出毕托管的校正系数；,需要保证,总压孔轴线与气流方向尽可能一致,；,测量时，应,防止粉尘堵塞静压孔,；,6.1 毕托管动压测速法,4.毕托管的使用6.1 毕托管动压测速法,9,6.1 毕托管动压测速法,5.平均流速测量时的测点选取,6.1 毕托管动压测速法5.平均流速测量时的测点选取,10,6.1 毕托管动压测速法,用毕托管测量管道流量的步骤：,将管道横截面划分成一定面积的小块；,在每一小块上取一个特征点；,用毕托管测量特征点的流速；,将特征点上的流速作为小面积上的平均流速，并计算小面积上的流量；,将所有小面积上的流量累加，得到总流量；,6.1 毕托管动压测速法用毕托管测量管道流量的步骤：,11,测量原理,：置于流动的流体中的叶轮，其,旋转角速度与流体的流速成正比,，通过这个原理来进行流速测量；常用的仪表有叶轮式风速仪；,叶轮式风速仪分为,杯式和翼式,；,6.2 机械测速法叶轮式风速仪,测量原理：置于流动的流体中的叶轮，其旋转角速度与流体的流速成,12,6.2 机械测速法叶轮式风速仪,6.2 机械测速法叶轮式风速仪,13,6.2 机械测速法叶轮式风速仪,注意,测量的是短时间内的,平均流速,，不适于测量脉动的气流流速，也不宜测定气流速度的瞬时值；,这种测速仪在测速时，要求将其叶轮全部置于被测气流之中，容易,对气流本身产生拢动,；,6.2 机械测速法叶轮式风速仪注意,14,6.2 机械测速法叶轮式风速仪,注意,测速时，,要将叶轮正对气流,，如果叶轮的旋转平面与气流方向之间的夹角在9010时，其误差一般不大于1%，但若超过这个范围，测量误差会明显加大。,6.2 机械测速法叶轮式风速仪注意,15,1 测量原理,：把一个通有电流的,发热体置入被测气流中,，其,散热量与气流速度有关,，,流速越大散热量越多，所以，通过测量散热量的大小，可以测量流速,。,恒流型,：若,通过发热体的电流恒定,，则发热体所产生的热量一定。发热体温度随其周围气流速度的提高而降低，根据发热体的温度测量气流速度，这就是目前普遍使用的热球风速仪所依据的原理（热球风速仪）。,恒温型,：若,保持发热体温度恒定,，通过发热体的电流势必随其周围气流速度的增大而增大，根据通过发热体的电流测风速，这是热敏电阻恒温风速仪的工作原理（热线风速仪）。,6.3 散热率法速度测量,1 测量原理：把一个通有电流的发热体置入被测气流中，其散热量,16,以热线为例分析传热过程：,达到热平衡时（）：,6.3 散热率法速度测量,电源,I,R,v,T,w,T,f,F,以热线为例分析传热过程：6.3 散热率法速度测量电源IRv,17,6.3 散热率法速度测量,除 、为变量外，其他都为常数,因此，只要固定 和 中的任意一个，则就是另一个参数的单值函数,恒温型与恒流型,6.3 散热率法速度测量因此，只要固定 和 中的任意,18,6.3 散热率法速度测量,2 热球风速仪,：,反应灵敏，使用方便；,体积小，功耗低；,只能测量速度大小，不能测量速度方向；,具有较大的热惯性,恒流电路,测温电路,6.3 散热率法速度测量2 热球风速仪：恒流电路测温电路,19,第六章-流速测量ppt课件,20,6.3 散热率法速度测量,3.热线、热膜风速仪,R,Q,R,2,R,3,R,4,调节机构,可调压电源,测速原件：热线或热敏电阻,6.3 散热率法速度测量3.热线、热膜风速仪RQR2R3R,21,6.3 散热率法速度测量,实际中，不是测量电流，而是电桥桥顶电压,6.3 散热率法速度测量实际中，不是测量电流，而是电桥桥顶电,22,6.3 散热率法速度测量,6.3 散热率法速度测量,23,6.3 散热率法速度测量,6.3 散热率法速度测量,24,6.4 风速仪表的校验,风洞的结构,1风机段；2扩散段；3测量段；4细收缩段；,5工作段；6粗收缩段；7稳定段,6.4 风速仪表的校验 风洞的结构1风机段；2扩散段；3,25,6.4 风速仪表的校验,在管道中造成具有一定参数的气流，将被校风速仪表与标准风速仪表在其中进行对比实验，得出被校仪表相对于标准表的误差，从而对被校表进行修正。,标准仪表一般为：标准毕托管+补偿式微压计；,校正微风速表时，将毕托管放入测量段，被校表放入工作段；,6.4 风速仪表的校验在管道中造成具有一定参数的气流，将被校,26,本章复习思考题,1）常见流速测量方法有哪些？,2）散热率法风速测量的原理？热线风速仪有那两种类型？,3）动压、静压、全压的概念及动压法测速的原理？,4）毕托管使用时应注意那些问题？,5）用毕托管测量管道流量的步骤？,本章复习思考题1）常见流速测量方法有哪些？,27,