Анемометры

В этих приборах набегающий поток газа создает аэродинамическую силу, момент которой вращает вертушку. Эти приборы чаще всего применяют при измерении местной скорости в каналах и трубах большого сечения.

Гидродинамические трубки

Определение скорости с помощью гидродинамических трубок основано на измерении удельной кинетической энергии (разности механической и потенциальной удельной энергии). Удельная механическая энергия измеряется трубкой полного напора, представляющая собой изогнутую трубку В (рис. 2.1). Один конец этой трубки помещен в поток так, что его нормальный срез проходит через мерную точку а и ориентирован перпендикулярно к скорости потока, другой конец открыт в атмосферу. В такой трубке жидкость поднимается до высоты Н₂. При этом высота Н₂ равна удельной механичес-

Рис. 2.1. Схема замера динами- энергии в мерной точке, т.е полному

ческого напора напору

, (2.1)

где Р – давление в мерной точке, Па;

u  местная скорость, м/с.

Удельная потенциальная энергия измеряется трубкой статического напора А , нижний нормальный срез который проходит через мерную точку потока и ориентирован параллельно скорости поток , а верхний срез открыт в атмосферу.

Жидкость в этой трубке поднимается до высоты Н₁, равной удельной потенциальной энергии в мерной точке, т.е.

(2.2)

На практике чаще всего применяют трубку представляющую собой комбинацию в одном приборе трубок полного и статического напоров ( трубка Пито – Прандтля ). Основную часть таких трубок (рис. 2.2) является измерительный цилиндр , укрепленный на державке. Носок цилиндра имеет полусферическую или коническую форму.

Рис. 2.2 -Пневматическая трубка Пито - Прандтля

Из формул (2.1) и (2.2) для удельной кинетической энергии (скоростного напора)

(2.3)

При исследовании поля скоростей в газовом потоке необходимо учитывать отношение плотности жидкости в манометре к плотности газа, и формула (2.3) приводиться к виду

(2.4)

где ;

и - плотность соответственно жидкости, залитой в манометр, и газа.

Трубка Пито – Прандтля применяется при измерении скорости потока более 1м/с. При меньших скоростях измерения проводить трудно, так как приходиться измерять малые перепады давлений.

Термоэлектрические анемометры (термоанемометры)

Действие этих приборов основано на использовании зависимости между электрическим сопротивлением проводников и их температурой. Термоанемометры представляют собой проволоку, припаянную к двум электродам. Проволока помещается в поток и нагревается электрическим током. Поток, обтекающий проволоку, охлаждает ее. Электрическое сопротивление проволоки при этом изменяется. По изменению электрического сопротивления проволоки судят о скорости обтекания потоком проволоки.

Применяемые приборы

В выполняемой лабораторной работе для измерения скоростей потока используется трубка Пито – Прандтля. Устройство такой трубки показано на рисунке 2.2. Пневмометрическую трубку устанавливают параллельно оси трубопровода открытым концом на встречу потоку.

Разность давлений измеряют микроманометром типа ММН, шкала которого установлена под углом.

Микроманометр заливают спиртом с плотностью кг/м³. Если в прибор залита жидкость иной плотности, следует внести соответствующую поправку.