Измерения скорости газа в ракетно-космической технике

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


—    запыленность потока, приводящая к поглощению ультразвуковых колебаний и требующая значительного повышения мощности, а следовательно, и габаритов;


—    отсутствие малогабаритных приемников-передатчиков ультразвука.


Динамический метод измерения скорости высокотемпературных газовых потоков с использованием трубки Пито-Прандтля имеет некоторые перспективы. Однако, как и при использовании анемометров, он связан с введением в поток специальных приемников, поэтому этим методом невозможно исследовать процессы в полостях малых габаритов и при высоких температурах. Кроме того, точность метода и соответствие замеряемых величин действительным зависят от габаритов приемников и улучшаются с уменьшением последних, поэтому исследуемая среда должна быть чистой, свободной от пыли и твердых примесей, которые могут засорять отверстия приемников.


Наиболее интересными, с точки зрения возможности применения для исследований в высокотемпературном газовом потоке, являются кинематические методы, предусматривающие введение в среду «метки» тем или иным способом и слежение за её движением. Можно определить либо время At прохождения «меткой» определенного пути, либо путь, проходимый за данный промежуток времени. Первый способ осуществляется электрическими методами регистрации, второй — фотографическими.


Главным достоинством здесь является отсутствие необходимости вводить в исследуемый поток какие-либо измерительные элементы. При акустическом трассировании область с повышенным относительно среды давлением может долго существовать в виде движущейся волны. «Метка» движется одновременно вместе с потоком и относительно потока (со скоростью звука). Измеряя скорость абсолютного движения волны (с помощью безынерционных чувствительных датчиков давления) и исключая скорость звука, можно найти скорость потока (см. подразд. 2.5). В качестве источников возмущений могут быть использованы ультразвуковые волны, но применение ультразвука в высокотемпературных потоках газа связано с рядом трудностей, о которых речь шла выше.


Ионизационное трассирование предполагает создание в потоке газа областей путем воздействия электрического разряда, жесткого излучения, быстрых частиц. Применение электрических методов ионизации в высокотемпературных потоках газа затруднено, так как необходимо вводить в поток электроды, создающие искровой разряд, вызывающий ударные возмущения. Метод меченых атомов связан с трудностями, одной из которых является загрязнение исследуемой среды радиоактивными примесями.

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