阿牛巴流量計(jì)測(cè)量直均流流速分布下特性研究
阿牛巴流量計(jì)在直均流流場(chǎng)中,高壓腔內(nèi)無流動(dòng),全壓孔處的流速基本為零。此時(shí)全壓引壓管引出的平均全壓即流場(chǎng)真實(shí)的平均全壓值,在直均流情況下阿牛巴流量計(jì)測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值偏離度極小。為檢測(cè)所加工阿牛巴流量計(jì)結(jié)構(gòu)的正確性,選擇了流速分布較為均勻的A溪流進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
阿牛巴流量計(jì)四個(gè)全壓孔全部打開待水流穩(wěn)定后,通過U型管壓強(qiáng)計(jì)讀數(shù)得到A溪流標(biāo)記位置處的平均全壓。讀數(shù)后快速取出阿牛巴流量計(jì),用3MScotch2228防水膠帶封住其中三個(gè)全壓孔,留一個(gè)被測(cè)全壓孔。阿牛巴流量計(jì)的其它全壓孔封好后放回原標(biāo)定位置處進(jìn)行新的測(cè)量,待水流穩(wěn)定后,此時(shí)通過U型管壓強(qiáng)計(jì)讀到的由全壓引壓管引出的壓力值即為單個(gè)全壓孔的壓力值。其他三個(gè)單孔壓力的測(cè)量步驟與此一致。
在此流速分布條件下,測(cè)量各全壓孔壓力H1=830Pa、H2=870Pa、H3=890Pa、H4=910Pa。全壓孔全開時(shí)測(cè)量全壓引壓管引出壓力為870Pa。所有全壓孔的壓力值作算術(shù)平均后代表A溪流測(cè)量處水流的真實(shí)平均全壓,與全壓孔全開時(shí)阿牛巴流量計(jì)測(cè)量的平均全壓作偏離度,得到結(jié)果為0.57%,測(cè)量結(jié)果精度較高。可認(rèn)為所加工的阿牛巴流量計(jì)結(jié)構(gòu)正確。溪流A處進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后由下表4-1所示。 在實(shí)流實(shí)驗(yàn)中,流速分布不能與模擬實(shí)驗(yàn)一樣準(zhǔn)確控制,流速分布只能由實(shí)際情況確定。為使每次實(shí)驗(yàn)流體的流速分布均有微小差異,故進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)前,在阿牛巴流量計(jì)上游放入障礙物使流速分布有微小改變。此變化為非線性,由表中數(shù)據(jù)也可看出,各全壓孔壓力的變化無明顯規(guī)律。 為確定流速分布不均是否是造成阿牛巴流量計(jì)測(cè)量平均全壓與真實(shí)值偏離的原因,在表中第七列特作出四孔壓力的標(biāo)準(zhǔn)差,作為真實(shí)流場(chǎng)流速分布的不均勻度。得到直均流下阿牛巴流量計(jì)實(shí)流實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果偏離度表4-1。
從表4-1 中可以看出,溪流A處的流速分布較為均勻,不均勻度低,得到三支不同尺寸的阿牛巴流量計(jì)測(cè)量精度均較高,但不同尺寸均速管測(cè)量結(jié)果偏離度有微小差異??芍?,阿牛巴流量計(jì)直均流的各全壓孔壓力基本相等,此時(shí)高壓均值腔內(nèi)無流動(dòng),所有全壓孔的流速基本為零,滿足伯努利方程計(jì)算平均流速公式的計(jì)算要求。動(dòng)壓平均法在直均流流場(chǎng)中應(yīng)用原理正確,不同直徑比的阿牛巴流量計(jì)測(cè)量結(jié)果精度均較高。
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