(改)热线热膜-mali
6页1、2014年秋季学期研究生课程考核(读书报告、研究报告)考核科目:热膜 / 热线测速仪的使用和校准学生所在院(系):市政环境工程学院学生所在学科:供热、供燃气、通风及空调工程学生姓名:范丽佳学号:13S027071学生类别:非定向考核结果阅卷人实验六 热膜/热线测速仪的使用和校准一实验目的1 熟悉热线热膜的工作装置2 掌握热线测速仪的基本工作原理;3 熟悉热线测速仪使用和校准的一些方法。二实验装置图1.实验设备图图1为实验设备图,其主要组成部分为热探头,和电脑软件处理系统,热线探头和热膜探头如下图所示。图2.热线探头外形图图3.热膜探头外形图三.热线热膜的基本工作原理热线热膜风速仪器测量速度的基本原理是热平衡原理,利用放置在流场中的具有加热电流的细金属丝来测量流场中的流速,风速的变化会使金属丝的温度产生变化,从而产生电信号而获得风速。图4.热线热膜工作原理图如图4所示,根据热平衡原理,当热线置于介质(流场)中并通电流时,热线中产生的热量应与之耗散的热量相等。换言之,在热线没有其他形式的热交换条件下,加热电流在热线中产生的热量应等于热线与周围介质的热交换。根据King公式,我们可以近似的得
2、到换热表面的努谢尔数与雷诺数之间的关系,也就是说,只要知道换热系数,就可以得到通过热线处流速的大小和方向。King公式可以表示为:Nu=A+BRe0.5其中,努谢尔数; 雷诺数; 对流换热系数,W/(Km2);L 定性尺寸,m。A, B 为常数,根据不同的热线而定由热平衡原理,在不考虑热辐射的前提下,热线的热耗散应该等于电流流过热线所产生的热量。热耗散可用下式得出:Q耗散=F(Tw-Tf)其中: 热线的对流换热系数,W/(Km2);F 热线表面换热面积,m2;Tw 热线表面温度,oC;Tf 主流温度,oC。;电流流过热线产生的热量为:Q电=Iw2Rw其中,Iw 电流,A;Rw 电阻,。于是可以得出:Iw2Rw=F(Tw-Tf)四热线热膜的自校准与修正利用热线风速仪可以非常准确地测量流速,特别是对于微风速的情况,可以很准确地测量出其流速,这些都是比托管等其它的测量流速的仪器所不能达到的。这就要求热线的灵敏度要高,空间分辨率要大,同时要能够承受一定的冲击负荷,只有这样,热线风速仪才可以很灵敏地测量出微风速,而且不会对流场有很大的影响。由于热线风速仪一般都比较昂贵,要求的精度也比较高,所以应
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