Способ определения скорости неравновесного газового потока

Авторы патента:

G01P5 - Измерение скорости текучих сред, например воздушных потоков; измерение скорости твердых тел, например судов, самолетов и т.п., относительно текучей среды (применение измерителей скорости для измерения объема текучих сред G01F)

Изобретение относится к области измерения параметров движения и позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерений. От текущего по каналу 1 неравновесного газового потока 2 через патрубки 3 отбирается часть газа 4, расход которого измеряется специальными устройствами 5, В результате изменяется статическое давление потока, зависящее от его первоначальной скорости. Измеряют статическое давление до и после зоны воздействия вспомогательным потоком на границах участка, длину которого устанавливают меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока. По абсолютной величине измеренного перепада давлений и расходу отбираемого от потока газа определяют скорость исследуемого неравновесного потока. 1 ил. i (О ю со со Од о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G Ol P 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ, К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3717937/24-10 (22) 30.03.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (72) А.Б. Британ, Н.Г. Гриднев, Н.И. Головченко и А.M. Старик (53) 532.574(088.8) (56) Дубнищев Ю.Н. и др. Исследование газовьп: сред. вЂ” Автометрия, 1972, ¹ 5, с. 47. . Авторское свидетельство СССР

¹ 1101741, кл. G 01 P 5/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ НЕРАВНОВЕ HOI O ГАЗОВОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к области измерения параметров движения и позволяет увеличить точность и расширить диапазон измерений. От текущего-по

ÄÄSUÄÄ 1239603 А1 каналу 1 неравновесного газового потока 2 через патрубки 3 отбирается часть газа 4, расход которого измеряется специальными устройствами 5. В результате изменяется статическое давление потока, зависящее от его первоначальной скорости. Измеряют статическое давление до и после зоны воздействия вспомогательным потоком на границах участка, длину которого устанавливают меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока.

По абсолютной величине измеренного перепада давлений и расходу отбираемого от потока газа определяют скорость исследуемого неравновесного потока. 1 ил.

1239603

Изобретение относится к области измерения параметров движения, и может быть использовано для определения скорости неравновесных газовых сред.

Целью изобретения является увеличение точности определения скорости в неравновесных газовых потоках и расширение диапазона измерений.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит канал 1,по которому течет исследуемый газовый поток, патрубки 2 и 3 для отбора части

rasa иэ исследуемого потока, подсоединенные к системе отсоса, отбираемый от потока газ 4, устройство 5 для измерения расхода отбираемого от потока газа, датчики 6 давления, установленные до и после зоны отбора.

Пример. Определение скорости возбужденных в электрическом разряде паров воды. От текущего по каналу 1 неравновесного газового потока

2, состоящего из возбужденных молекул Н,0 (например, возбуждены асимметричные колебания Н О, (007э), где

V вЂ” соответствующее колебательное квантовое число), через патрубки 3, соединенные с системой отсоса, отбирается часть газа 4, расход которого (g ) измеряется специальными устройствами 5 и направляется далее в систему отсоса. При отборе части газа (g<) от исследуемого потока„ состоящего из колебательно возбужденных паров воды, происходит изменение газодинамических параметров течения, в том числе и статического давления.

Причем изменение статического давления до и после зоны отбора зависит от первоначальной скорости исследуемого неравновесного потока. Поэтому, измерив перепад статического давления до и после зоны отбора датчиками 6, можно определить скорость неравновесного газового потока. Для того, чтобы исключить влияние релаксации колебательной энергии возбужденных молекул Н О (001) на изменение газодинамических параметров пото. ка по предлагаемому способу, необходимо лишь выбрать расстояние между датчиками 6 статического давления меньше, чем длина релаксации колебательной энергии молекул Н О в процессе

Н,О (001) + М-Н,О (000) + M, где M вЂ” - любая молекула газа.

По абсолютной величине измеренного перепада давлений до и после места отбора (a ) и расходу отбираемого от потока газа (gp) скорость исследуемого неравновесного потока (U) определяется по формуле где U вЂ” скорость исследуемого потока; вЂ” расход отбираемого через пат1 рубки 3 газа; а вЂ” скорость звука в исследуемом потоке; 6P вЂ” измеренный перепад статического давления до и после зоны .отбора; P вЂ” площадь поперечного сечения канала. (Знак "+и соответствует скорости U>a, а знак

U са).

Представленная формула для опрело деления скорости потока справедлива при небольших относительных расходах отбираемого через патрубки 3 газа где Go вЂ” расход rasa в о

2g исследуемом потоке, а именно к а0,1 С

Минимальное значение g равйо

0,01 GQ.

Предлагаемый способ определения скорости потока позволяет по сравнению с известным определять с высокой степенью точности (на 10-15 выше) скорость неравновесного газового потока за счет исключения влияния зоны смешения на релаксационные процессы, а также существенно расши. рить диапазон измерений, за счет расширения класса исследуемых газовых смесей по составу.

Чувствительность и высокая ста40 бильность по предлагаемому способу обеспечивается тем, что изменение давления в зоне замера осуществляется в течение всего времени измерений, т.е. измеряемый перепад давлений

45 до и после эоны отбора не меняется . во времени.

Формула изобретения

Способ определения скорости неравновесного газового потока, заключающийся в воздействии на него вспомогательным потоком заданного расхода, выбираемого из условия g е 0,1 G, -" где С -- максимальный расход исследуемого газового потока, измерении статического давления до и после эоны воздействия вспомогательным потоком з 1239603 и определении этого искомого парамет оа из соотношения рс а

Ч=

2F пР

Составитель В. Назарова

Техред О.Сопка . Корректор М. Максимишинец

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3390/44 Тирах 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4 где "+" выбирается при М > 1;

"-" при М < 1а вЂ” скорость звука в исследуемом 1О потоке газа;

bP вЂ” измеренный перепад статического давления до и после зоны смешивания;

F вЂ” - площадь поперечного сечения канала с исследуемым газовым потоком;

М вЂ” число Маха, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона измерений, вспомогательный поток формируют путем отбора части исследуемого потока, а измерение статического давления проводят на границах участка, длина которого меньше длины релаксации возбужденных молекул исследуемого неравновесного газового потока.

Способ определения скорости неравновесного газового потока

Устройство определения расхода протекающих однородных жидких и газообразных веществ // 1229699

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве термоанемометрического расходомера жидкости или газов

Электродиффузионный датчик скорости движения жидкости // 1229698

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости движения электропроводной жидкости

Измерительный преобразователь скорости потока // 1224729

Изобретение относится к области измерительной техники, к устройствам для измерения скорости потока газа или жидкости

Устройство для визуализации газового потока // 1224728

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано для исследования на моделях обтекания твердых тел газовым потоком и струйным течением в камерах сгорания

Способ определения средней скорости и направления течения с судна // 1224727

Изобретение относится к области гидрофизических исследований и позволяет расширить эксплуатационные возможности способа за счет исключения специального оборудования

Способ термонезависимого измерения расхода // 1224587

Изобретение относится к термоанемдметрической технике измерений расходов потоков жедкостей или газов с помощью встроенного в трубопровод датчика с одним термистором

Измерительный преобразователь поперечных компонент пульсаций скорости потока // 1223150

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для одновременного измерения в одной точке двух ортогональных компонент турбулентных пульсаций скорости движущихся сред

Управляемый струйный термоанемометр // 1223149

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить информативные возможности устройства за счет измерения динамического давления газового потока

Устройство для измерения скорости кровотока // 1222238

Способ определения скоростей в газовых и жидкостных объемах // 2101711

Изобретение относится к области технической физики, а именно к методам определения скоростей потоков газов и жидкостей в больших объемах, и может быть использовано в газовых средах, трубопроводах, при проектировании жилых и производственных помещений, нефте- и газохранилищ и т.д

Устройство для определения линии развития протяженной турбулентной аномалии с подвижного носителя // 2104521

Изобретение относится к исследованию гидрофизических полей и может быть использовано при проведении экологических исследований, в экспериментальной гидродинамике, океанологии и других областях техники, где требуется вести контроль состояния морской среды с подвижного носителя

Измеритель скорости потока // 2104555

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим измерителям потока сплошных оптических прозрачных сред (газа, жидкости и т.п.), основанных на доплеровских методах

Способ измерения скорости потока жидкости и устройство для его осуществления // 2104556

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения скорости потока токопроводящих и токонепроводящих жидкостей, в частности в нефтедобывающей отрасли при контроле работы нефтяных скважин

Измеритель скорости подводных течений // 2105985

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения средних скоростей в потоках жидкости в условиях гидроакустических и гидрофизических помех, например, в океанах и морях

Волоконно-оптический измеритель полей скоростей морских течений // 2105986

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике и гидрофизике для контроля профиля скоростей морских течений

Приемное устройство термоанемометра // 2106638

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано для измерения скорости движения газовоздушных потоков

Способ измерения скорости потока и устройство для его осуществления // 2106639

Изобретение относится к измерению скорости потока как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Устройство измерения скорости потока // 2106640

Изобретение относится к измерению скорости потока различных сред как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Способ определения траектории вихревого движения газа // 2117298

Изобретение относится к технике определения параметров газовых потоков и может быть использовано для исследования сложных закрученных течений в вихревой трубе