Измерения скорости газа в ракетно-космической технике

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»

Рис. 15. Измерение вектора скорости: а — трубка Пито-Прандтля; б — изменение давления по поверхности трубки; в — пятиканальный насадок ЦАГИ


В зависимости от способа получения результатов методы измерения скорости газа могут быть отнесены либо к косвенным (полное значение величины определяется на основании известного математического соотношения, связывающего ее с величинами, найденными прямыми измерениями), либо к совместным (одновременные измерения в этих целях двух или более разноименных величин). В качестве параметров, используемых для определения скорости газа, фигурируют полное и статическое давления, энтальпия и температура торможения.


Для измерения полного давления (давления торможения) применяется изобретенная в 1732 г. трубка Пито-Прандтля, имеющая Г-образную форму, приемной частью устанавливаемая против вектора скорости. Определение скорости жидкости или газа возможно, если используются данные о статическом давлении.


Условно показаны измерения значений разностей давлений p0p и p — В0, где В0 — давление подпора, с помощью пьезометров — трубок, наполненных жидкостью плотности pj; Ah0 и Ah — величины перепадов уровней. В реальных конструкциях могут быть реализованы дифференциальные датчики давления [3].


Скорость определяется по уравнению Бернулли





где ф — коэффициент трубки Пито-Прандтля, обусловленный конструкцией трубки и числом Рейнольдса. При исполнении этой трубки в соответствии со стандартом ф отличается от единицы не более чем на 1…2%. В противном случае требуется тарировка и определение ф=ДЯе). С учетом (1.7) из (2.2) следует:







что соответствует учету сжимаемости газа. В частном случае для несжимаемой жидкости при p = p0 = const (отвечает газовому течению при M < 0,2), при использовании двух первых членов разложения подкоренного выражения в ряд Тейлора, можно получить

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»