Multi-point measurements of velocity fields in gas flows

• Autorzy: Ligęza P. , Poleszczyk E.

Warianty tytułu

PL

Wielopunktowe pomiary pól prędkości przepływu gazu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An original, novel multi-point hot-wire system for velocity field measurements in the mine conditions has been recently developed at the Laboratory of Flow Metrology. This study outlines the conceptual design of the measuring probe and the model testing procedure. The structure of the device and the governing mathematical model are discussed in more detail. The modelling strategy is presented and model test data are given. Potential applications of the new probe are explored. Application of an advanced measuring circuit and anovel method of temperature compensation allow the use of platinum thin films deposited on ceramic in the sensor construction. This embodiment ensures the metrological properties similar to those of hot-wire sensors and makes probe fabrication easier and faster. The testing procedure and results of the test programme aimed to identify the metrological properties of the measuring probes are summarised, further applications of the new probes are explored.

PL

W Pracowni Metrologii Przepływów powstaje termoanemometryczny system wielopunktowego pomiaru prędkości przepływu gazu, który znajdzie zastosowanie w warunkach kopalnianych. W części teoretycznej pracy przedstawiono założenia, koncepcję i wyniki badań modelowych sondy do wielopunktowych pomiarów pól prędkości. Zaprezentowano proponowaną strukturę układu pomiarowego oraz jego model matematyczny. Omówiono metodykę badań modelowych oraz ich wyniki. Zastosowanie nowoczesnego układu pomiarowego oraz nowej, oryginalnej metody kompensacji temperatury pozwoliło na skonstruowanie czujnika na bazie cienkowarstwowych elementów platynowo-ceramicznych, charakteryzujących się właściwościami metrologicznymi zbliżonymi do czujników drutowych, wyróżniających się dużą odpornością mechaniczną i dobrą stabilnością charakterystyki. Nie bez znaczenia wydaje się fakt, że konstrukcja takich czujników będzie dużo prostsza i mniej czasochłonna. Opisano przebieg i wyniki badań metrologicznych charakterystyk cienkowarstwowych sensorów platynowo-ceramicznych. Badania te miały na celu określenie właściwości metrologicznych tych czujników oraz sprawdzenie możliwości ich zastosowania w projektowanym układzie pomiarowym.

Słowa kluczowe

EN

hot-wire anemometry; multi-point measurements of flow velocity; numerical modelling; sensors with platinum thin films

PL

termoanemometria; pomiary wielopunktowe prędkości; modelowanie numeryczne; sensor platynowo-ceramiczny

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, no 4
• Strony: 417--447
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Ligęza P.

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

autor

Poleszczyk E.

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

Bibliografia

• [1] Roszczynialski, W., Trutwin, W., Wacławik, J., 1992. Kopalniane pomiary wentylacyjne; Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice.
• [2] Ligęza, P., Poleszczyk , E., 2004. Termoanemometryczne metody pomiaru prędkości – aparatura pomiarowa w kopalni; Arch. of Mining Sciences 49, Special Issue,141-150, Kraków.
• [3] Bruun, H.H., 1995. Hot-wire Anemometry. Principles and Signal Analysis; Oxford, University Press, Oxford.
• [4] Itsweire, E.C., Helland, K.N., 1983. A high-performance low-cost constant-temperature hot-wire anemometer; Journal of Physics E: Scientifi c Instruments, 16.
• [5] Kiełbasa, J., 1989. The Amplifi er Off-Set Influence on Constant Temperature Anemometer Operation; Turbulence nr 1.
• [6] Ligęza, P., 1996. Integracja czujnika termoanemometrycznego z układem pomiarowym; Materiały IV Konferencji COE, Szczyrk.
• [7] Ligęza, P., 1998. A modified temperature – compensation circuit for CTA; Meas. Sci. Technol., 3.
• [8] Ligęza, P., 2001. Układy termoanemometryczne – struktura, modelowanie, przyrządy i systemy pomiarowe; Wydawnictwa AGH, Rozprawy, Monografie nr 98, Kraków.
• [9] Poleszczyk, E., 2002. ,,Termoanemometryczna metoda wyznaczania wektora prędkości”, Monografie Rozprawy, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu (Transactions of the Strata Mechanics Research Institute).