Wytworzenie kontrolowanego przepływu gazu można zrealizować z wykorzystaniem tłoka wodnego. Technika ta polega na wypieraniu gazu z naczynia przez napływającą do niego ciecz. Określenie średniej prędkości przepływu gazu wytworzonego w ten sposób można zrealizować poprzez pomiar strumienia objętościowego wody wpływającej do naczynia. W pracy przedstawiono trzy sposoby pomiaru tej wielkości: bezpośredni z wykorzystaniem wagi oraz pośrednie z wykorzystaniem pojemnościowego czujnika wysokości lustra wody i manometru różnicowego do pomiaru ciśnienia słupa wody. Pomiar z wykorzystaniem wagi możliwy był tylko dla granicznych chwil czasu pracy układu. Pośredni, nadążny pomiar czujnikami poziomu lustra wody umożliwił wyznaczenie chwilowego strumienia objętościowego wody napływającej do tłoka.
EN
The generation of the controlled gas flow can be accomplished by means of a water piston. This technique is based on displacing the gas from the vessel by the flowing liquid. Determination of the average flow velocity of the gas thus produced may be accomplished by measuring the water volume flow inflowing into the tank. The paper presents three methods of measuring this quantity: Direct with the use of weight and indirect with the use of a capacitive water surface height sensor and a differential manometer for measuring the pressure in the water tank. Measurement with the use of weight was possible only for the limiting moments of the system operation time. The indirect, follow-up measurement with water level sensors enabled the determination of the instantaneous volumetric flow of water flowing to the piston.
W pracy przedstawiono anemometr będący połączeniem termoanemometru stałotemperaturowego i anemometru z falą cieplną. Współczynnik nagrzania anemometru stałotemperaturowego przyjmuje okresowo dwie różne zadane wartości, wskutek tego włókno termoanemometru jest równocześnie nadajnikiem fali temperaturowej. Składowa stała prędkości jest mierzona za pomocą anemometru z falą cieplną, natomiast anemometr stałotemperaturowy mierzy składową zmienną. Zaletą takiego układu jest możliwość ciągłego pomiaru prędkości, również mieszanin gazów o nieznanym lub zmiennym w trakcie pomiaru składzie. Przedstawiono wyniki pomiarów dla mieszaniny dwutlenku węgla z powietrzem.
EN
The paper presents an anemometer which is a combination of a constant-temperature anemometer and an anemometer with a thermal wave. The coefficient of heating of a constant temperature anemometer takes periodically two different set values, as a result of which the anemometer fiber is also a temperature wave transmitter. The velocity constant component is measured by means of an anemometer with a thermal wave, while the constant temperature anemometer measures the variable component. The advantage of such a system is the possibility of continuous measurement of velocities, also of unknown or variable composition of the gas mixtures during the measurement. The results of measurements for a mixture of carbon dioxide and air are presented.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania pola prędkości wokół trójwłóknowej sondy termoanemometrycznej stosowanej do pomiaru prędkości przepływu metodą fal cieplnych. Porównano wartości prędkości wyznaczone za pomocą metody fal cieplnych ze zmierzonymi metodą PIV. Badania przeprowadzono w tunelu aerodynamicznym zamkniętym, w zakresie prędkości przepływu powietrza od 15 do 40 cm/s. Do badań zastosowano sondę termoanemometryczną trójwłóknową, o włóknach wzajemnie równoległych, umieszonych poziomo i zorientowanych prostopadle względem wektora prędkości przepływu. Zgodnie z przewidywaniami zaobserwowano występowanie zjawiska cienia aerodynamicznego w całym obszarze sondy, które sprawia, że zmierzone wartości prędkości są wyraźnie mniejsze od prędkości napływu. Porównano podłużne profile prędkości zmierzone metodą PIV z wartościami wyznaczonymi metodą fal cieplnych. Prędkość przepływu na drodze pomiędzy detektorami fali wyznaczona metodą fal cieplnych jest zbliżona do średniej wartości prędkości wyznaczonej metodą PIV. Natomiast prędkość na drodze od nadajnika fali do pierwszego detektora wyznaczona metodą fal cieplnych jest wyraźnie mniejsza od wartości wyznaczonej metodą PIV. Wynika to z różnicy faz pomiędzy napięciem a prądem na nadajniku fali temperaturowej. Uzyskane na obecnym etapie wyniki nie pozwalają na opracowanie efektywnej metody korekcji wpływu zjawiska cienia aerodynamicznego na wyniki pomiarów falą cieplną.
EN
The paper presents tests of the velocity field around the triple thin wire probe used to measure the flow velocity with the thermal waves method. Velocity values determined using the thermal wave method were compared to those achieved with the PIV method. The tests were carried out in a closed circuit wind tunnel, in the range of air flow velocity ranging from 15 to 40 cm/s. A three thin wire probes with mutually parallel wires, horizontally placed and oriented perpendicularly to the flow velocity vector was used for the tests. As expected, the velocity wake phenomenon was observed throughout the probe area, which means that the measured velocity values are clearly lower than the inflow velocity. The longitudinal velocity profiles measured with the PIV method were compared to the values determined with the thermal wave method. The value of flow velocity on the distance between the wave detectors determined with the thermal wave method is similar to the average velocity value determined with the PIV method. However, the velocity within the area between the wave emitter and the first detector determined with the thermal wave method is clearly lower than the value determined with the PIV method. This is due to the phase lag between voltage and current at the wave transmitter. The results obtained at this stage do not allow for the development of an effective method of correcting the effect of the wake on the results of thermal wave measurements.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.