Wykorzystanie naturalnych fluktuacji parametrów przepływu do pomiaru wektora prędkości

• Autorzy: Ligęza P. , Jamróz P. , Poleszczyk E. , Socha K.

Warianty tytułu

EN

Utilization of natural fluctuations of flow parameters in velocity vector measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wadą standardowych metod anemometrii cieplnej jest trudność zastosowania i znacząca niepewność pomiaru w przepływach, w których występują fluktuacje temperatury i innych wielkości fizycznych o znacznej amplitudzie. Wynika to z oddziaływania fluktuacji na sygnał pomiarowy. W pracy zaproponowano nową metodę wyznaczania dwuwymiarowego lub trójwymiarowego wektora prędkości przepływu cieczy i gazów, która polega na zastosowaniu kilku detektorów fluktuacji temperatury lub innej wielkości fizycznej propagującej z prędkością ośrodka lub większą o znaną wartość. Zaletą proponowanej metody jest niewrażliwość na zmianę parametrów ośrodka oraz brak konieczności wzorcowania czujnika pomiarowego (bezwzględny pomiar wektora prędkości). W pracy przedstawiono opracowany nowatorski czujnik, algorytm przetwarzania sygnału, wyniki badań oraz wskazano potencjalny obszar aplikacyjny.

EN

The main drawback of most thermal anemometry methods is their limited applicability and a major uncertainty in measurements taken in flows where temperature and other physical parameters are subject to large-amplitude fluctuations. The uncertainty is the consequence of fluctuations interfering with the measurement signal. The authors propose a new method of finding a 2D or 3 D vector of flow velocity of fluids, involving the use of several detectors of temperature fluctuations or other physical quantity propagating with the speed equal to that of the medium flow or larger by a known amount. The advantage of the proposed method is that it is insensitive to variations of medium parameter and the sensor need not be calibrated (absolute measurement of the velocity vector). The paper briefly describes the novel solution, the signal processing algorithm and the range of potential applications.

Słowa kluczowe

PL

wektor prędkości; fluktuacja temperatury; korelacja

EN

velocity vector; temperature fluctuations; correlation

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 14, no. 1-4
• Strony: 203--211
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ligęza P.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Jamróz P.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Poleszczyk E.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Socha K.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Ligęza P., 2009: Simultaneous velocity and temperature measurements in transient gas flows (book); IMG PAN, Kraków.
• [2] Ligęza P., 2012: Compendium of two-state hot-wire anemometer measurement method (book); IMG PAN, Kraków.
• [3] Ligęza P., 2008: Optimization of Single-Sensor Two-State Hot-wire Anemometer Transmission Bandwidth; Sensors nr 8, s. 6747-6760.
• [4] Ligęza P., 2004: Experimental verification of a method of non-isothermal gas flow measurements; Archives of Mining Sciences, vol. 49, nr. 2, s. 205-222.
• [5] Socha K., Jamróz P., Ligęza P., Poleszczyk E., 2011: Koncepcja precyzyjnego pomiaru parametrów przepływów gazów w zakresie małych prędkości z uwzględnieniem zmiany zwrotu i temperatury; Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, vol. 13, nr 1-4, s. 229-237.
• [6] Ligęza P., 2012: Sposób wyznaczania dwuwymiarowego lub trójwymiarowego wektora prędkości przepływu cieczy i gazów oraz elektroniczny anemometr wektorowy; Zgłoszenie Patentowe P-399353, Warszawa.
• [7] Ligęza P., 2000: A four-point constant-current/temperature controlled circuit for anemometric applications; Review of Scientifi c Instruments, vol. 71, nr. 1, s. 109-112.
• [8] Matlab, Optimization Toolbox 3, User’s Guide.