Способ определения скорости газового потока

Способ определения скорости газового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении разности давлений газа и последующем определений скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в неравновесньпс газовых потоках, в исследуемый поток дополнительно вводят газ, состоящий из молекул, на которых скорость релаксации молекул исследуемого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого гд гювого потока, :3 ЕйБЛй01сН измеряют разность статических давлений до и после зоны смеошвания, при этом расход подмешиваемого газа выбирают из условия Чрб 0,1 G где G - максимальный расход исследуемого газового потока, а скорость и неравновесного газового потока определяют из соотношения ( р ар ftp выбирается при М 1i знак где (Л - при М 1. знак а скорость звука в исследуес мом потоке газа, ЛР - измеренный перепад статиг ческого давления до и после зоны смешивания, F - площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком М - число Маха..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (И) 3cS9 001 Р 500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

gp 0+1 2F aP

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502415/18-10 (22) 18. 10. 82 (46) 07.07.84, Бюл. У 25 (72) А.Б.Британ, Н.Г.Гриднев, В.В.Попов и А.М.Старик (53) 532.574 (088.8) (56) 1. Дубнищев Ю.Н. и др. Исследование газовых сред; "Автометрия", 1975, 9 5, с. 47.

2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. M. "Наука", 1975, с. 145 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении разности давлений газа и последующем определении скорости, отличающийся.тем, что, с целью повышения точности измерения в неравновесных газовых потоках, в исследуемый поток дополнительно вводят газ, состоящий из молекул, на которых скорость релаксации молекул исследуемого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого газового потока, измеряют разность статических давлений до и после зоны смешивания, lIpH этом расход подмешиваемого газа выбирают из условия

q„< 0,1С где С вЂ” максимальный расход исследуе-. мого газового потока, а скорость U неравновесного газового потока определяют из соотношения гпе знак "+" выбирается при М ) 1 знак "-". при М с 1. а — скорость звука в исследуемом потоке газа.

hP измеренный перепад статического давления до и после зоны смешивания, F — площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком, М вЂ число Маха.

1 1101

Изобретение относится к области измерения параметров движения и может быть использовано для определения скорЬсти неравновесных газовых сред.

Известен способ определения скорости потока, заключающийся в запылении газового потока твердыми ,частицами, облучении запыленного потока лазерным излучением и определений скорости потока по сдвигу 10 частот зондирующего и принимаемого приемником излучения j1)..

Недостатком указанного способа является невозможность измерения с высокой точностью скорости неравно- 15 веского, например, колебательно неравновесного. газового потока. Для определения скорости потока в указанном способе необходимо запылить поток твердыми частицами. При этом в 20 результате колебательно-поступательной релаксации возбужденных молекул газового потока изменяются макроскопические параметры (температура, давление, скорость) и в конечном сче-25 те изменяется скорость уже срелаксировавшего, т,е. равновесного газа.

Наиболее близким к изобретению является способ, заключающийся в измерении разности давлений rasa и З0 определении скорости по измеренным значениям путем пересчета (2) .

Недостатком известноГо способа является невозможность измерения с высокой точностью екорости неравновесного газового потока.

Цель изобретения - повышение точности измерения в неравновесных газовых потоках.

741 3 а скорость U неравновесного газового потока определяют иэ соотношения (,а «Фа

2Р& Р

Цель достигается тем, что согласно способу определения скорости газового потока, заключающемуся в измерении разности давлений rasa и после. дующем определении скорости, в иссле-45 дуемый поток дополнительно, вводят газ, состоящий иэ молекул, на которых скорость релаксации молекул исследуе- мого газового потока меньше скорости собственной релаксации исследуемого 50 газового потока, измеряют разность статических давлений до и после зоны смешивания, при этом расход подмешиваемого газа выбирают из условия

q„40,1 С, 55 где С вЂ” максимальный расход исследуемого газового потока, где знак "+" выбирается при M y знак "-" при М а — скорость звука в исследуемом потоке газа

b,Р— измеренный перепад статического давления до и после зоны смешивания;

F — площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком

M - число Maza.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит канал 1, по которому течет исследуемый гаэ 2, патрубки 3 для подмешивания к исследуемому потоку газа 4, расход которого известен, канал 5, в котором происходит перемешивание исследуемого неравновесного и .подмешиваемого газов (его площадь сечения F) датчики б давления, установленные до и после эоны смешивания.

Сущность способа определения скорости потока заключается в следующем.

К текущему по каналу 1 неравновесному газу 2 через патрубки 3, установленные в боковых стенках канала 1, подмешивают газ 4, состоящий из молекул, скорость релаксации молекул исследуемого газового потока на которых меньше (по крайней мере в 5 раз) скорости собственной релаксации. Причем расход этого газа (q ) известен и выбирается из условия ц р и 0,1 С, где G — максимальный расход исследуемого газового потока.

При перемешивании исследуемого 2 и подмешиваемого 4 газов в канале 5 происходит изменение газодинамичес.ких параметров течения, в том числе и статического давления. Причем,иэменение статического давления до и после зоны смешивания зависит от первоначальной скорости исследуемого потока неравновесного газа. Введение в неравновесный. поток молекул, на которых скорости релаксации молекул исследуемого газа много меньше скорости собственной релаксации, позволяет исключить влияние релаксационных процессов на изменение

3 1101741 4 статического давления в зоне смеши- личестве подмешиваемого газа q onpel

Р вания. Таким образом, в.данном деляется из соотношения способе измерение статического дав< а «+с с а -4Е ЬР) ления происходит непосредственно .I ф неравиовесном газе. Как уже ука-, 2Рьр

1 зывалось ранее, изменение статичес- где 0 — скорость исследуемого потока, кого давления при подмешивании до- ц „ — расход подмешиваемого газа; полнительного количества газа к по- а — скорость звука в исследуемом по" току зависит от его скорости. токе, hP ; измеренный перепад статиlO ческого давления до и после зоны

Поэтому, измерив перепад стати- смешивания; F — площадь канала, ческого давления до и после зоны по которому движется газ, знак "+" смешивания датчиками 6 можно опреде- соответствует сверхзвуковой М > 1, лить скорость неравновесного потока. знак "-" дозвуковой скорости М с 1.

Определение скорости по измеренному 1Б Изобретение позволяет определить перепаду давлений дР до и после с высокой степеньв точности скорость зоны смешивания при известном ко- неравновесного газового потока..

Составитель В.Назарова

Редактор Н.Данкулич Техред M. Гергель Корректор С.Шекмар.

Заказ 4757/29 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент-", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4