热能与动力工程测试技术 第2版 严兆大 主编 第七章 流 速 测 量新

0723607A第七章流速测量第一节皮托管测速技术第二节热线热膜测速技术第三节激光多普勒测速技术第四节粒子图像测速技术2018/1/1010723607A第一节皮托管测速技术一、基本构造和测速原理二、二维气流速度的测量三、皮托管的标定2018/1/1020723607A一、基本构造和测速原理图71直角形L形皮托管A带半球形头部的标准皮托管B带锥形头部的皮托管总压P静压D皮托管头部直径2018/1/1030723607A一、基本构造和测速原理图72笛形皮托管2018/1/1040723607A一、基本构造和测速原理图73测量高含尘量气流的皮托管A吸气式B遮板式C靠背式2018/1/1050723607A二、二维气流速度的测量图74球形三孔测速管构造1赤道面2子午面3三孔感压球形探头4接管5干管6传压管7分度盘8指针9锁紧螺钉10键槽11接嘴2018/1/1060723607A二、二维气流速度的测量图75三孔测速管感压探头的形状A球形B尖劈形C普通圆柱形D发散圆柱形E聚合圆柱形2018/1/1070723607A三、皮托管的标定1将被标定的皮托管5按图77所示的位置进行安装，安装时要保证皮托管的总压孔轴线对准校准风洞的轴线，然后连接好测量管路。2合理选择标定流速范围，记录各稳定气流流速下校准风洞的标准动压值H和被标定皮托管的动压值H1。3整理记录数据，或拟合成标定方程，或绘制成标定曲线，以备查用。2018/1/1080723607A三、皮托管的标定图77射流式校准风洞测量系统1稳流段2总压管3收敛器4静压测孔5被标定的皮托管6、7微压计2018/1/1090723607A第二节热线热膜测速技术一、热线风速仪的基本构造二、热线风速仪的工作原理2018/1/10100723607A一、热线风速仪的基本构造图78热线探头A一元热线探头B热膜探头C三元热线探头2018/1/10110723607A二、热线风速仪的工作原理1恒流式2恒温恒电阻式2018/1/10120723607A1恒流式图79热线风速仪工作原理图A恒流式B恒温恒电阻式2018/1/10130723607A2恒温恒电阻式在热线风速仪工作过程中，通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变，这样就可以根据电压值的变化，测出热线电流的变化，进而计算流速。2018/1/10140723607A第三节激光多普勒测速技术1对流场无干扰。2输出特性的直线性相当好，不必进行标定。3除流体折射率外，测量精度不受其他物理参数的影响。4空间分辨率高、无惯性，因而频响特性好。5测速范围广，可以从103MM/S级的低速到超声速。6测量方向特性稳定。7可以测量逆流现象中循环流的湍流速度成分。一、激光多普勒测速原理二、测量多普勒频移的基本光路系统2018/1/10150723607A第三节激光多普勒测速技术三、流速方向的判断四、多维流速的测量五、多普勒测速系统的激光器和散射微粒2018/1/10160723607A一、激光多普勒测速原理图710激光多普勒效应测量流速的原理示意图2018/1/10170723607A一、激光多普勒测速原理2018/1/10180723607A二、测量多普勒频移的基本光路系统1参考光束系统2单光束系统3双光束系统2018/1/10190723607A1参考光束系统图711参考光束系统光路示意图LS激光器S分光镜M反射镜透镜P运动的微粒N光阑透镜PD光电检测器2018/1/10200723607A2单光束系统图712单光束系统光路示意图LS激光器P运动的微粒L透镜S分光镜M反射镜PD光电检测器2018/1/10210723607A3双光束系统图713双光束系统光路示意图LS激光器S分光镜M反射镜透镜P运动的微粒N光阑透镜PD光电检测器2018/1/10220723607A三、流速方向的判断图714带有频移装置的双光束光路系统LS激光器S分光镜M反射镜、声光器件D驱动源L透镜P运动的微粒PMT光电倍增管FT频率跟踪装置2018/1/10230723607A三、流速方向的判断图715存在移动干涉条纹的测量区2018/1/10240723607A四、多维流速的测量图716二维参考光束系统光路LS激光器S分光镜M反射镜L透镜P运动的微粒P、P光电检测器2018/1/10250723607A五、多普勒测速系统的激光器和散射微粒1激光器2散射微粒2018/1/10260723607A1激光器激光多普勒测速仪所采用的激光器主要有两种氦氖激光器波长63281010M和氩离子激光器波长48801010M或51451010M，其中使用最多的是氦氖激光器。2018/1/10270723607A2散射微粒表72各种被测流体适用的散射微粒2018/1/10280723607A第四节粒子图像测速技术一、粒子图像测速PIV原理二、粒子图像测速PIV信号处理三、粒子图像测速PIV技术的应用和发展2018/1/10290723607A一、粒子图像测速PIV原理1PIV基本原理2PIV系统组成2018/1/10300723607A1PIV基本原理图717粒子图像测速原理2018/1/10310723607A2PIV系统组成图718PIV系统的基本组成2018/1/10320723607A二、粒子图像测速PIV信号处理从粒子图像中提取速度信息要解决的关键问题是粒子对的关系分析和位移方向的判断。2018/1/10330723607A三、粒子图像测速PIV技术的应用和发展1假设空气可压缩2假设空气不可压缩2018/1/10340723607A三、粒子图像测速PIV技术的应用和发展图719内燃机缸内流动PIV测量系统2018/1/1035在线教务辅导网HTTP/WWWSHANGFUWANGCOM更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网2018/1/1036DATE37DATE38DATE39DATE4