《能源監(jiān)測與評價》——能源監(jiān)測技術(shù)(六)
全壓管對流動偏斜角的敏感性在很大程度上取決于d2/di及全壓管頭部的形狀。對于圖2-35(b),對水平擴展角的不靈敏度在5度~15度范圍內(nèi),并且隨d2/di的增加而增加。
圓柱形全壓管見圖2-36,當(dāng)l/di≥1.5時,其修正系數(shù)為1.0,對水平方向流動偏斜角的不靈敏性,也是隨d2/di的增大而增大。當(dāng)d2/d1=0.4~0.7時,這個方向的不靈敏度為±(10度~15度),對垂直方向擴展角的不靈敏度是±(2度~6度)。
與全壓管相比,靜壓管的設(shè)計要復(fù)雜些。因為測量靜壓要有兩種情況:一種是測量被繞流物體表面上某點的壓力或流通壁面上流體的壓力;另一種是測量流場中某點的壓力。
對于第一種情況,可以在繞流物體上或者流動壁面上開靜壓孔,開孔直徑在0.5~1.5mm之間,孔口要光潔,孔軸線垂直于壁面。
對于第二種情況,可以利用尺寸較小且具有一定形狀的測壓管插入流體中進(jìn)行測量,圖2-37所示為I。形靜壓管,圖2-38所示為圓盤形靜壓管。
4.皮托管
皮托管也稱測速管(速度探針),是將全壓管和靜壓管組合到一起,直接得到動壓的測壓或測速I具,其結(jié)構(gòu)簡單,精度較高;主要結(jié)構(gòu)形式有一字形或L形皮托管、T形皮托管。
L形皮托管如圖2-39所示,L形皮托管頭部臨界點的中心孔測量流體的全壓,側(cè)面均布的小孔或狹縫測量的是靜壓,把它們的連通管接到顯示儀表上,就可以得到全壓和靜壓的差值——動壓。
對于這種形式的皮托管,頭部為半球形的要比頭部為錐形的對流動方向的不敏感性大。
T形皮托管比較適用于含塵量大的氣體通道及輸油管道上的流速測量,見圖2-40。它由兩根小管背靠背焊接在一起。其中迎著來流的小孔測量全壓,背著來流的小孔測量靜壓。這種測壓管對流動方向的變化很敏感。
T形皮托管結(jié)構(gòu)簡單、制作方便,截面尺寸小,對流場的影響小,但是剛度差,適合近壁處的測量。
皮托管測量的是流體空間中某點的平均速度,它的頭部形狀、全壓孔的大小、靜壓孔的孔數(shù)及形狀、探頭與支桿軸的連接方式,都會對測量精度產(chǎn)生影響。
5.笛形管
對于一維的管流流動,人們經(jīng)常使用一種像笛子形狀的測壓管,稱為笛形管。在管道內(nèi)安裝的笛形管見圖2-41。笛形管的設(shè)計思想是將被測量管的截面分成若干的同心圓,每個圓環(huán)的面積均相等,即
A1=A2=A3=A4
在區(qū)分等面積的環(huán)與直徑相交點及中心處開測量孔,這樣各個孔所感受的全壓為平均值。如果在它的背面再附設(shè)一個靜壓管,注意靜壓管的孔口要與流體流動方向垂直,兩支測壓管測得的差值就是動壓,因此用笛形管可以很方便地測量管道截面上的平均流速。
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