Способ определения степени турбулентности потока Советский патент 1974 года по МПК G01P5/16 

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известные способы определения степени турбулентности потока путем измерения статического и динамического давлений и величины разрежения с помощью оттарированного пневмометрического насадка применяются в изобарных потоках с низкими уровнями турбулентности в условиях кризисного обтекания насадка.

Цель изобретения - упростить способ и расширить диапазон измерений.

Это достигается путем установки пневмометрического насадка по направлению вектора скорости и замера за следом насадка величины разрежения, зависящего от степени турбулентности, в условиях бескризисного обтекания.

На чертежах представлена схема устройства для проведения измерений предлагаемым способом.

Устройство представляет собой обычную трубку Пито или систему из трех (пяти) игл диаметром 0 0,,0 мм. Ось и срез центральной иглы расположены на оси вращения насадка А-А (фиг. 1). Центральная игла служит для измерения полного давления Яд. Четыре (две) крайние иглы расположены попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (в плоскости нормальной к плоскости

симметрии игл (фиг. 1) и срезаны под углом 45°. Количество игл выбирают в зависимости от меры потока. Так для одно-, двух-, трехмерных потоков насадок состоит соответственно из одной, трех и пяти игл.

При расположении отверстий игл трехтрубчатого насадка строго против вектора скорости V потока, что достигается путем выравнивания полного напора в боковых иглах Рб (фиг. 1 и 2), имеем:

. + ;(1)

р..-р.к.(2)

15

где р -плотность газа (жидкости),

/Ci - тарировочный коэффициент пропорциональности гидравлического напора между

центральной и боковыми иглами к динамическому напору потока в положении насадка, соответствующем фиг. 2.

При повороте насадка на 180° вокруг оси А-А (фиг. 3), т. е. при положении насадка по вектору скорости, показание центральной иглы равно:

(3)

Ри.г - СТ В)

где РП - величина разрежения (вакуума) з 30 следе за насадком.

Исключая из (1) и (3) величину статического давления (Рст), получаем:

,-Рц, + Яв.

(4)

Величина разрежения (Рв) в следе за телом зависит от степени турбулентности (е) и представляется в виде:

Рв(в)-/С.(Ю,

(5) 10

где /С2(е)-тарировочный коэффициент, учитывающий влияние степени турбулентности на величину разрежения за телом. Зависимость этого коэффициента от степени турбулентности (е) для рассматриваемого насадка устанавливают по эталонному прибору.

Для определения степени турбулентности посредством оттарированного насадка уравнение (4) с учетом (5) приводится к виду:

р у

AP(s):zzIl-f/C.(e)

(6)

fui.

АР (в)

К,(

(7)

-1.

Вычисляя значение динамического напора потока pVVS по (2) и значение АЯ по (4) как разность показаний центральной иглы в двух положениях насадка, и подставляя их в (7) находят коэффициент /Сз для рассматриваемой точки потока. Далее из тарировочной кривой (е) определяют местное значение степени турбулентности е.

Предмет изобретения

Способ определения степени турбулентности потока путем измерения величины разрежения, динамического и статического давлений в исследуемой точке с помощью оттарированного пневмометрического насадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения диапазона измерения, разрежение определяют в условиях бескризисного обтекания насадка, повернутого по направлению контролируемого потока.