压力与流速测量压力或速度是表热力机械中工作运动状态最

1、第七章压力与流速测量压力 (或速度 )是表热力机械中工作运动状态最重要的参数之一。热线测速仅是一种非常合适的仪表(紊流、三维、扰动)激光多普勒测速仪 (LDA) ，相位多普勒测速仪 (PDA) 、粒子图像测速仪 (PIV) 图像处理， CT 技术 模型测量透光 空气动力测压法一?、静压单位上可承受的生造垂直的表面力（不存在切向力）?总压气流某点上速度等熵滞止到零时，所产生的压力（滞止压力）?动压即速度压，为总压与静压之差。7.1 气流压力的测量一、压力测量的分类1 按被测压力的性质分为静压和动压 ( 随或不随时间变压)2 按测压仪表的工作原理流标式压力计(U 型管 )弹簧式压力计( 弹簧管压力

2、表 )电气式压力计( 应变式压力计 )活塞式压力计( 用作标定，或等压测量用)二、空气动力测压法原理与分类1 根据用途分类总压管、静压管、动压管2 按感受头结构分类机加工圆垒?型、套筒型、圆柱型、圆球型。小管加工内爪、外爪、梳型、耙型。一、气流总压的测量要考虑测压管对气液的干扰作用必须合理选择和使用测压管在没有外作用下，气流速度等熵地减速到零时到产生的压力将测量管口轴线时准气流方向 ( 要求孔口无毛刺，壁而光滑 ) 当气流进入管孔后，被滞止下来。由于实际流场的复杂性 ( 气流方向变，安装精度高 ) 希望总压管对气流方向不敏感，如偏差某一角度 ，还能正确反映实际总压。习惯上用压力误差占速度头百分

3、比表示。( 图 )P mP式中 Pm测量值1w 2P 2实际值- 临界音速- 容隙流速不同型式总压管感受头半圆形感受头 角最小 ( 0.50 )孔口带倒角的 =150带导流套的 角最大 ( 450 )不同的气流速度对于不可压缩流体。 PP1w 2 ( 伯努利 )2对于可压缩流体。PP1w 2 (1 )M 22 h M 42424压缩性修正系数 与气流马赫数M有如下关系。M0.1.2.3.4.5.6.7.8.91.0.0025 .0100 .0225 .0400 .0620 .0900 .01280 .1730 .2190 .2750对圆柱体绕流，圆球、旋转体的绕流，起音速气流遇到障碍物产生的激

4、波无效总压管的不敏感度 随气流速度变化而有不同程度的变化气流速度系数w a x 即在同一误差情况下， 若 =0.878 时，允许相对误差为-0.1% 之内， = 12-0.5%之内， = 22要求：结构简单；刚底强；尺寸小；对流场干扰小。根据实际气流状况( 流速精度 ) 统计。无毛刺，表面光滑。安装合理 ( 对流气流方向 )每一要总压管由于加工工艺上的差会引起不敏感角有差异， 为此，要求每一根探针都要在风洞上标定。见 P175-P176BILD7.5总压管（ L 型）7-6梳状总压管（垂直多点）7-7 耙状总压管（同一平面点）7-9 附面层总压管（鸭嘴型）二、静压测量概念：感受管对气流无任何干

5、扰，气流速度和流线未受任何破坏的情况下，测得的压力为静压。1壁面静压孔在沿气道壁面垂直开孔， （ 0.5 1.0mm）误差 0.4 ￥，L/d 3；孔口无毛刺对气流干扰小。2静压管当必须测定流场中某点静压。图 7-11 （ L 型）、 7-12 （可测三元流静压） 。三、液柱式U型管压力计微压计（斜着）四、弹性机械式压力计弹簧管压力计（图 7-14 ）受压力后，弹簧管椭圆形（长和短轴）变形，带动扇形齿轮，转动与弹簧力平衡，使指针移动。有单圈，盘旋形，螺旋形弹簧管。2. 膜式压力计（图 7-16 ？）多用作压力控制器五、二元气流速度和方向的测量P190-BILDD7-30（1）转动法二元气流用圆

6、柱形三孔探针（三元气流用球形五孔探针）圆柱绕流的压力分布在同一垂直管轴的平面圆周上，孔 1，孔 3 与孔 2 的夹角应各为 30 内径为 0.3 0.6mm分别引入 U 型管。在 45处对气流方向有最大的敏感度。P = P2(总压)P 由风洞测定P4 = P1 = P3 （静压）为测准气流方向，不用30而用 45 ( 灵敏感 ) 有内在规律。 0.6P2 为总压时， P2P1 1w 22 0.3视不可压缩流体 PP1w 221w2取 2PP，若 确定，则静压P 也唯一确定P2P1 P2P1当 0.3 0.6用可压缩流体的伯努利方程KPw 2KPK 12K11w 2KKP2 ( )2P11P2P

7、1P若 确定，2( ) 唯一确定，查气动函数表，可确定不转动法 ( 标定时，要转动，有了规律，使用时可不转动)要求探针基本时对准气流方向，P1P3， P2P ，要求将 P P，寻找 P1 , P3 , P2 与 ( 气流偏角 ) 、总压、 P 之间的规律性。引进角度系数KP3P1P3P1( ) 实测得到(P2 P1) (P2P3 ) 2P2P1P3引进总压系数K 0K 0PP2PP2(求出总压 P )( P2P1 ) (P2P3 ) 2P2P1P3对于第一要探针在不同的 下能测定出 P1, P2 , P3 算出 K、 K 0 。有了标定的此图，即可用不转动法确定出 （即实际气流方向） 。引进速度系数（用于确定 P：P） 0.3不可压缩流体PP(PP )(PP )2123KP2() 0.3 0.6可压缩流体K 12P2P1P3根据不同的 值 , 得到 K