Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости

Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости. Целью изобретения является повышение точности. На поверхность движущейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. При этом поверхность обтекаемого тела 4 совершает возвратно-поступательное движение с частотой , равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5. Частота выходного сигнала термоанемометра, измеряемая частотомером 7, несет информацию о скорости поверхностного слоя потока жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 P 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

КР. 0338Ai3

4hk2 4Щ3 i

ЬЙБЛИ направление теченшг жщкосж

ИПБЗИИЯ

P s f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649683/10 (22) 13.02.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (72) М.M.Ìîðäàñîâ и В.И. Гализдра (53) 531.574(088.8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости. Целью изобретения явля Ы 1647406 А1 ется повышение точности. На поверхность движущейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. При этом поверхность обтекаемого тела 4 совершает возвратно-поступательное движение с частотой, равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5. Частота выходного сигнала термоанемометра, измеряемая частотомером 7, несет информацию о скорости поверхностного слоя потока жидкости. 3 ил.

1647406

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости течения жидких сред, име1ощих границу раздела газ — жидкость, в различных отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение точности, На фиг.1 представлена "xeMa устройства для реализации способа; на фиг.2 — зависимость частоты колебаний струи газа от скорости движения жидкости; на фиг.За,б,в— возвратно-поступательное движение струи газа за обтекаемым телом.

Устройство для реализации способа включает в себя регулятор 1 расхода газа, на вход которого подано давление питания (сжатый гаэ, например, воздух). Регулятор 1 расхода газа соединен с соплом 2. Струя газа, выходящая из сопла 2, действуя на поверхность жидкости 3, образует в ней обтекаемое тело 4. Струя газа эа обткаемым телом 4 попадает на термоанемометр 5, соединенныйй через усилитель-формирователь

6 импульсов с частотомером 7.

Сущность способа заключается в следующем, При действии струи газа на поверхность похоящейся жидкости образуется тело, контур которого обтекает появившийся при этом пограничный слой. Если тело хорошо обтекаемое (малый расход газа в струе), то B пограничном слое не возникнет вихрь-волна (фиг,За), Тело, а значит, и струя газа эа обтекаемым телом имеют устойчивую не претерпевающую каких-либо изменений конфигурацию, С увеличением скорости газа в струе тело становится плохо обтекаемым и в пограничном слое образуется волна.

Процесс образования волн является периодическим, повторяющимся через равные промежутки времени. Амплитуда и частота волн зависит от формы тела, cvn инерции {плотности обтекаемой жидкости) и касательных напряжений (вязкости обте.кае лой жидкости). По мере продвижения волны по пограничному слою на задней кромке тела будут появляться то впадина (фиг.Зб), то пучность волны (фиг.Зв) и в зависимости от этого угол, образованный поверхностью жидкости со струей газа за обтекаемым телом, меняется, Струя газа совершает возвратно-поступательное движение с частотой, с которой волны проходят заднюю кромку тела. Поскольку касательные напряжения в пограничном слое эави40

Формула изобретения

Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости заключающийся в формировании в жидкости поверхностной волны и определении частоты ее колебаний, по которой судят о скорости потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности„поверхностную волну в жидкости формируют с помощью струи газа, направленной подуглом к поверхности жидкости, а в качестве измеряемого параметра, по которому определяютчастоту колебаний поверхностной волны, принимают частоту возвратно-поступательного движения струй газа после ее взаимодействия с колеблющейся поверхностью жидкости. сят от разности между скоростью газа в обтекаемом теле и некоторой характерной скоростью пограничного слоя, то при возникновении течения жидкости скорость

5 пограничного слоя увеличивается, касательные напряжения уменьшаются, Изменяется форма тела, тело становится более обтекаемым, Все это ведет к уменьшению амплитуды и увеличению частоты появляю10 щихся волн, а значит, и к увеличению частоты возвратно-поступательного движения струи газа.

Следовательно, чем больше скорость течения жидкости, тем больше частота воз15 вратно-поступательного движения .газовой струи.

Способ осущетвляется следующим образом, На поверхность контролируемой движу20 щейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. Поверхность об. текаемого тела 4 совершает устойчивые автоколебания. Струя газа эа обтекаемым телом 4 совершает возвратно-поступатель25 ное движение с частотой, равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5, Полученный на термоанемометре 5 электрический сигнал

30 подается на усилитель-формирователь 6 импульсов и измеряется частотометром 7.

Экспериментальная зависимость (фиг,2) получена для авиационного масла с вязкостью равной 0,7 Па с, плотностью—

35 899 кг/м при температуре 20 С, Расход газа в струе был постоянным и равным 4 03 10 м /с . Сопла диаметром

0,004 м наклонено к поверхности движущейся жидкости под углом 70О.

1647406

Гц

Ъдко

Пограннчи и слсй

Сбтенаенсе тело

Зпадина волна

Обтекаенсе тело

Пучность эолнн

Обтекаеисе тело

Ruz.ç.

Составитель Ю.Власов

Редактор А.Шандор Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М.Максимишинец

Заказ 1395 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101