Pomiar prędkości przepływu. Pomiar punktowy
Transkrypt
Pomiar prędkości przepływu. Pomiar punktowy
Metrologia przepływów - Pomiar prędkości przepływu POMIAR PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU sonda Pitota pomiar punktowy duża bezwładność ⇒ pomiar wartości średniej termoanemometr: anemometr stałotemperaturowy (CTA) pomiar punktowy sygnał ciągły ⇒ prędkość chwilowa szeroki zakres przenoszonych częstotliwości anemometr z unoszonym śladem cieplnym pomiar przestrzenny ⇒ prędkość uśredniona sygnał dyskretny (∆t = idem) ograniczony zakres przenoszonych częstotliwości Dopplerowski anemometr laserowy (LDA) pomiar punktowy sygnał dyskretny (losowe interwały czasowe ∆ti) szeroki zakres przenoszonych częstotliwości anemometr PIV (Particle Image Velocimetry) pomiar w płaszczyźnie (a nawet w przestrzeni) pomiar wyzwalany dyskretna dziedzina czasu (∆t = idem) ograniczony zakres przenoszonych częstotliwości 22 Metrologia przepływów - Pomiar prędkości przepływu PUNKTOWY POMIAR PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU cechy przepływów turbulentnych losowa zmienność w czasie i przestrzeni 3-wymiarowość (3D od ang. "3-dimensionality") małe skale przestrzenne szeroki zakres częstotliwości wymagania stawiane technikom pomiarowym • szeroki zakres mierzonych prędkości możliwość zastosowania do wszelkich typów zjawisk przepływowych (konwekcja naturalna ÷ przepływy naddźwiękowe) • mała bezwładność – "nadążanie" za prędkości pomiar chwilowej prędkości przepływu zmianami • niewielki rozmiar czujnika (pomiar punktowy) jednorodny rozkład pola prędkości • niezależność od temperatury, gęstości i składu chemicznego medium możliwość stosowania w przepływach nieizotermicznych, mieszanin płynów zależność umożliwia natomiast pomiar temperatury (CCA) lub koncentracji składników (sondy aspiracyjne) 23 Metrologia przepływów - Pomiar prędkości przepływu • rozróżnialność składowych wektora prędkości i ich zwrotów turbulencja – ruch 3D • wysoka dokładność mała niepewność pomiarowa wartości chwilowej prędkości • liniowość przetwornika nieliniowość może prowadzić do zniekształceń sygnału w trakcie jego przetwarzania → "ostrożne" przetwarzanie danych lub zastosowanie układu linearyzującego • łatwość przetwarzania sygnałów wyjściowych sygnały wyjściowe winny mieć formę użyteczną do dalszego przetwarzania i analizy → możliwość zastosowania komercyjnego oprogramowania wysoka dokładność miar statystycznych • ograniczone oddziaływanie na przepływ rozwiązanie idealne: czujnik nieinwazyjny → techniki optyczne • łatwość użytkowania instalacja, wzorcowanie, regulacja, dobór nastaw • niezawodność aparatura winna pracować setki godzin bez awarii stałość charakterystyki przyrządu • niski koszt (dostępność ) 24