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专线风速仪的传热学基本原理

日期:2020-06-04 21:57
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摘要:
      专线风速仪是将流速信号转变为电信号的一种测速仪器,也可测量流体温度或密度。其原理是,将一根通电加热的细金属丝(称专线)置于气流中,专线在气流中的散热量与流速有关,而散热量导致专线温度变化而引起电阻变化,流速信号即转变成电信号。它有两种工作模式:①恒流式。通过专线的电流保持不变,温度变化时,专线电阻改变,因而两端电压变化,由此测量流速;②恒温式。专线的温度保持不变,如保持150℃,根据所需施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广泛。
  现在流行的恒温式专线风速仪用于测量普通流场(室温、低速、稳定)流速的情况,不涉及变温流场和高速流场。显示了一个专线风速仪的探头。首先,对讨论的模型作一些假设。
  假设一:测量的流场恒温,维持在20摄氏度左右。这样的假设是由于本文讨论的仅是用于测量恒温流场的专线风速仪而并不讨论变温流场的问题。
  假设二:流场稳定。本文讨论的专线风速仪是用于测量稳态流场流速的,不能用于测量变速流场的流速。
  假设三:流场Ma较低。本文讨论的专线风速仪用于测量普通流场流速,即自然界流场的流速,见表一。这样的流速不会超过0.2Ma,属于低速流动。如果是高速流动,风速仪的专线将发生振动、应力变化等问题、绕流流场性质将发生改变。本文不涉及这些问题。于是,在测速头的专线处,问题被抽象成为图三所示的流体横掠单管模型。 

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