Измерения скорости газа в ракетно-космической технике

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


2.5. Акустический анемометр


Распространение звуковой волны может быть использовано для измерения скорости газового потока. Существующая измерительная техника применяется преимущественно при измерениях в атмосфере. Принцип действия акустического анемометра показан на рис. 30.

Рис. 30. Измерение скорости акустическим методом


В некоторой точке потока помещается источник звука, ниже по течению — приемник звука. Измеряется время между моментом подачи звукового сигнала и прибытием звуковой волны. Скорость распространения звука равна:


vз = a + v = l /1.    (2.26)


Используя два приемника звука, расположенные как на рис. 30, можно непосредственно измерить скорость воздуха v и скорость звука в нем a. Разница во времени между моментами прихода сигналов (приемники расположены на одинаковом расстоянии l от источника звука) пропорциональна местной скорости.


Общее выражение для акустического анемометра, когда источник звука расположен в начале прямоугольной системы координат, имеет вид


(X — vxt)2+(y — vyt)2+(Z — vzt)2 = (at)2 .    (2.27)


Время, за которое звуковая волна достигнет точки (/,0,0), равно:





a2-v2


где vn — составляющая скорости по нормали к оси x, v — полная скорость (v2 = v2 + v2). Время, за которое звук достигнет точки (-/,0,0), определяется выражением


«(a 2 — v2 Г


a 2 — v 2


Разница времен прихода равна:





Сумма этих времен



2/(a2 -vПf2 = _2l_

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