第六章 流速测量.ppt

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1、LOGO第六章第六章 流速测量流速测量u介绍各种常用流速测量仪表 u流速测量仪表的标定u建筑环境与设备工程流速测量应用本章主要内容本章主要内容6.1 6.1 概述概述 流速流速 描述流体流动状态的主要参数之一，也是重要的室外气 象参数和室内环境评价参数。流速的测量方法流速的测量方法 1.动力测压法 2.散热效率测速法 3.激光测速法 4.机械测速法 6.26.2、常用流速测量仪表、常用流速测量仪表 测压管 标准测压管S型测压管多元复合测压管 热电风速仪 叶轮风速仪激光多普勒测速仪 卡他温度计 测压管测压管标准测压管（毕托管）1-全压测孔；2-感测头；3-外管；4-静压测孔；6-内管；6-管柱；

2、7-静压引出接管；8-全压引出接管流速计算公式 经合理设计的标准测压管，校正系数值可保持在1.021.04的范围内。当气流的马赫数M0.25时，应考虑气体的压缩性，此时气流速度为:气体的可压缩性系数 测压管的校正系数 毕托管测风速毕托管测风速PJPQPJPQ测量方法要点测量方法要点测量断面必须处于平稳流动区，必要时前高整流段全压孔迎向来流方向，偏差8o静压孔垂直流动方向清洁气流特点特点仅适用于稳定流场，动态性能较差。只能测平均值，不能测脉动值量程 2.5m/s80m/s精度较高 5%空间分辨率高 S型测压管型测压管 S型测压管的开孔面积较大，减少了被粉尘堵塞的可能，可保证测定的正常进行。热电风

3、速仪热电风速仪 原理原理 利用通电探头在流场中的散热量与流场速度之间存在一定关系来测定速度的。分类分类 恒流型：通过热线的电流保持为恒定值，测量热线温度变化推算流速 恒温型：热线的温度保持为恒定值，测量通过热线的电流推算流速 组成：组成：探头和指示仪表热电风速仪探头形式热电风速仪探头形式 一元热线 三元热线 热膜 热线式热电风速仪：温度传感器焊接在电热丝的中间 热球式热电风速仪：温度传感器与电热线圈不接触以玻璃球 固定在一起 热线风速仪ITTvIv恒流型恒温型热球风速仪ITv恒流型动态特性动态特性影响热线动态特性的主要因素在于热线的热容。热线长度越小，直径越小，热容越小，热滞后越轻微，动态性能

4、越好。由于测量电路的原因，恒流型比恒温型的动态特性更好。叶轮风速仪叶轮风速仪 叶轮风速仪由叶轮和计数机构组成，它是以气流动压力推动机械装置来显示风速的仪表。风速仪的敏感元件为轻型的叶轮，通常用金属铝制成，分为翼形和杯形两种。风速计算公式：测点的风速值，m/s；叶轮风速仪指针示值，m；叶轮风速仪的有效测定时间，s 注意事项注意事项测压前需调零测定时必须将叶轮风速仪全部置于气流中 气流方向应垂直于叶轮的平面 待气流推动叶轮转动2030秒后再启动开关开始测量 测定完毕应将指针回零 读得风速值后还应在仪器所附的校正曲线上查得实际的风速值特点机械强度大测量范围广可测量0.510至数十m/s的风速分辨率一

5、般在0.1m/s左右 激光多普勒测速仪激光多普勒测速仪 原理 激光照射到跟随流体一起运动的微粒上，激光被运动着的微粒所散射，散射光的频率和入射光的多普勒频移与微粒的速度即流体的速度成正比，测量这个频移就可以测得流体的速度。组成 （1）激光器 （2）入射光系统 （3）接收光系统(包括光检测器)（4）信号处理器 （5）微机数据处理系统 激光多普勒测速仪激光多普勒测速仪 典型激光多普勒测速系统 优点 无接触测量 动态响应快 空间分辩率高 严格线性化测量 测量精度高 测速范围广且测量方向特性稳定缺点 价格昂贵 必须在被测设备上设置透光窗 必须在流体中散播适当尺寸和浓度的粒子6.3 6.3 流速测量仪表

6、的标定流速测量仪表的标定 流速测量仪表的标定过程实际上是在均匀、稳定的流场中将被标定的仪表测得的数据与标准仪表测得的数据进行比较，根据比较结果得出被标定的仪表的修正系数或特性曲线。标定目的：确定测压管的校正系数、方向特性等校正系数 测压管的校正系数确定可采用风速校正系数：式中 K K测压管风速修正系数 V V标准测压管测得的风速值，m/s；被校测压管测得的风速值，m/s。也可采用动压校正系数进行校正：测压管动压修正系数；标准测压管和被校测压管测得的动压值，Pa 热线风速仪的标定 方法：在校正风洞中或其他已知流体流动速度的流场中，对应地在热 线风速仪上读出电压E值，做出E标定曲线6.4 6.4

7、流速测量应用流速测量应用 测量名称：柜式空调器出风口速度流场测试测量目的：分析造成柜式空调器空气流动损失的基本原因，提高风口流动效率。测试装置及测量方案：测试系统包括柜式空调器室内机组、流速计、记录仪及计算机示，下图所示。其中流速计为美国TSI公司多参数通风计，型号为8384A-M-GB，热电探头，读入精度为3%，输出精度0.015m/s，量程080m/s，分辨率0.1m/s。在测试过程中，出口导流片呈水平状态。TSI探头水平安装对准出口气流，距离出口面40mm。出风口风速测量装置示意图出风口风速测量装置示意图 实例实例2 2测量名称测量名称：离心压缩机叶轮内部流场测量测量目的测量目的：通过测量叶轮内部流场分布情况，分析在小流量工况下流道内气流速度矢量的变化趋势等流动特性。