Способ определения скорости неравновесного газового потока

Способ определения скорости неравновесного газового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерения параметров движения и позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерений. От текущего по каналу 1 неравновесного газового потока 2 через патрубки 3 отбирается часть газа 4, расход которого измеряется специальными устройствами 5, В результате изменяется статическое давление потока, зависящее от его первоначальной скорости. Измеряют статическое давление до и после зоны воздействия вспомогательным потоком на границах участка, длину которого устанавливают меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока. По абсолютной величине измеренного перепада давлений и расходу отбираемого от потока газа определяют скорость исследуемого неравновесного потока. 1 ил. i (О ю со со Од о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G Ol P 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ, К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3717937/24-10 (22) 30.03.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (72) А.Б. Британ, Н.Г. Гриднев, Н.И. Головченко и А.M. Старик (53) 532.574(088.8) (56) Дубнищев Ю.Н. и др. Исследование газовьп: сред. — Автометрия, 1972, ¹ 5, с. 47. . Авторское свидетельство СССР

¹ 1101741, кл. G 01 P 5/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ НЕРАВНОВЕ HOI O ГАЗОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к области измерения параметров движения и позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерений. От текущего-по

ÄÄSUÄÄ 1239603 А1 каналу 1 неравновесного газового потока 2 через патрубки 3 отбирается часть газа 4, расход которого измеряется специальными устройствами 5. В результате изменяется статическое давление потока, зависящее от его первоначальной скорости. Измеряют статическое давление до и после зоны воздействия вспомогательным потоком на границах участка, длину которого устанавливают меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока.

По абсолютной величине измеренного перепада давлений и расходу отбираемого от потока газа определяют скорость исследуемого неравновесного потока. 1 ил.

1239603

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

Целью изобретения является увеличение точности определения скорости в неравновесных газовых потоках и расширение диапазона измерений.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит канал 1,по которому течет исследуемый газовый поток, патрубки 2 и 3 для отбора части

rasa иэ исследуемого потока, подсоединенные к системе отсоса, отбираемый от потока газ 4, устройство 5 для измерения расхода отбираемого от потока газа, датчики 6 давления, установленные до и после зоны отбора.

Пример. Определение скорости возбужденных в электрическом разряде паров воды. От текущего по каналу 1 неравновесного газового потока

2, состоящего из возбужденных молекул Н,0 (например, возбуждены асимметричные колебания Н О, (007э), где

V — соответствующее колебательное квантовое число), через патрубки 3, соединенные с системой отсоса, отбирается часть газа 4, расход которого (g ) измеряется специальными устройствами 5 и направляется далее в систему отсоса. При отборе части газа (g<) от исследуемого потока„ состоящего из колебательно возбужденных паров воды, происходит изменение газодинамических параметров течения, в том числе и статического давления.

Причем изменение статического давления до и после зоны отбора зависит от первоначальной скорости исследуемого неравновесного потока. Поэтому, измерив перепад статического давления до и после зоны отбора датчиками 6, можно определить скорость неравновесного газового потока. Для того, чтобы исключить влияние релаксации колебательной энергии возбужденных молекул Н О (001) на изменение газодинамических параметров пото. ка по предлагаемому способу, необходимо лишь выбрать расстояние между датчиками 6 статического давления меньше, чем длина релаксации колебательной энергии молекул Н О в процессе

Н,О (001) + М-Н,О (000) + M, где M — - любая молекула газа.

По абсолютной величине измеренного перепада давлений до и после места отбора (a ) и расходу отбираемого от потока газа (gp) скорость исследуемого неравновесного потока (U) определяется по формуле где U — скорость исследуемого потока; — расход отбираемого через пат1 рубки 3 газа; а — скорость звука в исследуемом потоке; 6P — измеренный перепад статического давления до и после зоны .отбора; P — площадь поперечного сечения канала. (Знак "+и соответствует скорости U>a, а знак

U са).

Представленная формула для опрело деления скорости потока справедлива при небольших относительных расходах отбираемого через патрубки 3 газа где Go — расход rasa в о

2g исследуемом потоке, а именно к а0,1 С

Минимальное значение g равйо

0,01 GQ.

Предлагаемый способ определения скорости потока позволяет по сравнению с известным определять с высокой степенью точности (на 10-15 выше) скорость неравновесного газового потока за счет исключения влияния зоны смешения на релаксационные процессы, а также существенно расши. рить диапазон измерений, за счет расширения класса исследуемых газовых смесей по составу.

Чувствительность и высокая ста40 бильность по предлагаемому способу обеспечивается тем, что изменение давления в зоне замера осуществляется в течение всего времени измерений, т.е. измеряемый перепад давлений

45 до и после эоны отбора не меняется . во времени.

Формула изобретения

Способ определения скорости неравновесного газового потока, заключающийся в воздействии на него вспомогательным потоком заданного расхода, выбираемого из условия g е 0,1 G, -" где С -- максимальный расход исследуемого газового потока, измерении статического давления до и после эоны воздействия вспомогательным потоком з 1239603 и определении этого искомого парамет оа из соотношения рс а

Ч=

2F пР

Составитель В. Назарова

Техред О.Сопка . Корректор М. Максимишинец

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3390/44 Тирах 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4 где "+" выбирается при М > 1;

"-" при М < 1а — скорость звука в исследуемом 1О потоке газа;

bP — измеренный перепад статического давления до и после зоны смешивания;

F — - площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком;

М вЂ” число Маха, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона измерений, вспомогательный поток формируют путем отбора части исследуемого потока, а измерение статического давления проводят на границах участка, длина которого меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока.