熱能與動(dòng)力工程測試技術(shù)-第2版-教學(xué)課件-嚴(yán)兆大-主編-第七章-流-速-測-量

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或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang07236-07A第七章流速測量第一節(jié)皮托管測速技術(shù)

第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)

第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)

第四節(jié)粒子圖像測速技術(shù)07236-07A第七章流速測量第一節(jié)皮托管測速技07236-07A第一節(jié)皮托管測速技術(shù)一、基本構(gòu)造和測速原理

二、二維氣流速度的測量

三、皮托管的標(biāo)定07236-07A第一節(jié)皮托管測速技術(shù)一、基本構(gòu)造和測速原07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-1直角形(L形)皮托管

a)帶半球形頭部的標(biāo)準(zhǔn)皮托管b)帶錐形頭部的皮托管

—總壓p—靜壓d—皮托管頭部直徑07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-1直角形(L07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-2笛形皮托管07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-2笛形皮托管07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-3測量高含塵量氣流的皮托管

a)吸氣式b)遮板式c)靠背式07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-3測量高含塵07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-4球形三孔測速管構(gòu)造

1—赤道面2—子午面3—三孔感壓球形探頭4—接管5—干管6—傳壓管

7—分度盤8—指針9—鎖緊螺釘10—鍵槽11—接嘴07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-4球形三孔測07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-5三孔測速管感壓探頭的形狀

a)球形b)尖劈形c)普通圓柱形d)發(fā)散圓柱形e)聚合圓柱形07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-5三孔測速管07236-07A三、皮托管的標(biāo)定1)將被標(biāo)定的皮托管5按圖7-7所示的位置進(jìn)行安裝，安裝時(shí)要保證皮托管的總壓孔軸線對準(zhǔn)校準(zhǔn)風(fēng)洞的軸線，然后連接好測量管路。

2)合理選擇標(biāo)定流速范圍，記錄各穩(wěn)定氣流流速下校準(zhǔn)風(fēng)洞的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)壓值Δh和被標(biāo)定皮托管的動(dòng)壓值Δh1。

3)整理記錄數(shù)據(jù)，或擬合成標(biāo)定方程，或繪制成標(biāo)定曲線，以備查用。07236-07A三、皮托管的標(biāo)定1)將被標(biāo)定的皮托管5按07236-07A三、皮托管的標(biāo)定圖7-7射流式校準(zhǔn)風(fēng)洞測量系統(tǒng)

1—穩(wěn)流段2—總壓管3—收斂器4—靜壓測孔

5—被標(biāo)定的皮托管6、7—微壓計(jì)07236-07A三、皮托管的標(biāo)定圖7-7射流式校準(zhǔn)風(fēng)洞測07236-07A第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造

二、熱線風(fēng)速儀的工作原理07236-07A第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)一、熱線風(fēng)速儀07236-07A一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造圖7-8熱線探頭

a)一元熱線探頭b)熱膜探頭c)三元熱線探頭07236-07A一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造圖7-8熱線探頭07236-07A二、熱線風(fēng)速儀的工作原理1.恒流式

2.恒溫(恒電阻)式07236-07A二、熱線風(fēng)速儀的工作原理1.恒流式

2.恒07236-07A1.恒流式圖7-9熱線風(fēng)速儀工作原理圖

a)恒流式b)恒溫(恒電阻)式07236-07A1.恒流式圖7-9熱線風(fēng)速儀工作原理圖

07236-07A2.恒溫(恒電阻)式在熱線風(fēng)速儀工作過程中，通過調(diào)節(jié)熱線兩端的電壓以保持熱線的電阻不變，這樣就可以根據(jù)電壓值的變化，測出熱線電流的變化，進(jìn)而計(jì)算流速。07236-07A2.恒溫(恒電阻)式在熱線風(fēng)速儀工作過程中07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)1)對流場無干擾。

2)輸出特性的直線性相當(dāng)好，不必進(jìn)行標(biāo)定。

3)除流體折射率外，測量精度不受其他物理參數(shù)的影響。

4)空間分辨率高、無慣性，因而頻響特性好。

5)測速范圍廣，可以從10-3mm/s級的低速到超聲速。

6)測量方向特性穩(wěn)定。

7)可以測量逆流現(xiàn)象中循環(huán)流的湍流速度成分。

一、激光多普勒測速原理

二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)1)對流場無干07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)三、流速方向的判斷

四、多維流速的測量

五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)三、流速方向的判07236-07A一、激光多普勒測速原理圖7-10激光多普勒效應(yīng)測量流速的原理示意圖07236-07A一、激光多普勒測速原理圖7-10激光多普07236-07A一、激光多普勒測速原理07236-07A一、激光多普勒測速原理07236-07A二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)1.參考光束系統(tǒng)

2.單光束系統(tǒng)

3.雙光束系統(tǒng)07236-07A二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)1.參考光07236-07A1.參考光束系統(tǒng)圖7-11參考光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡—透鏡P—運(yùn)動(dòng)的微粒

N—光闌—透鏡PD—光電檢測器07236-07A1.參考光束系統(tǒng)圖7-11參考光束系統(tǒng)光07236-07A2.單光束系統(tǒng)圖7-12單光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器P—運(yùn)動(dòng)的微粒L—透鏡S—分光鏡

M─反射鏡PD—光電檢測器07236-07A2.單光束系統(tǒng)圖7-12單光束系統(tǒng)光路示07236-07A3.雙光束系統(tǒng)圖7-13雙光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡—透鏡P—運(yùn)動(dòng)

的微粒N—光闌—透鏡PD—光電檢測器07236-07A3.雙光束系統(tǒng)圖7-13雙光束系統(tǒng)光路示07236-07A三、流速方向的判斷圖7-14帶有頻移裝置的雙光束光路系統(tǒng)

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡、—聲光器件

D—驅(qū)動(dòng)源L—透鏡P—運(yùn)動(dòng)的微粒PMT—光電倍增管

FT—頻率跟蹤裝置07236-07A三、流速方向的判斷圖7-14帶有頻移裝置07236-07A三、流速方向的判斷圖7-15存在移動(dòng)干涉條紋的測量區(qū)07236-07A三、流速方向的判斷圖7-15存在移動(dòng)干涉07236-07A四、多維流速的測量圖7-16二維參考光束系統(tǒng)光路

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡L—透鏡

P—運(yùn)動(dòng)的微粒P、P—光電檢測器07236-07A四、多維流速的測量圖7-16二維參考光束07236-07A五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒1.激光器

2.散射微粒07236-07A五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒1.激07236-07A1.激光器激光多普勒測速儀所采用的激光器主要有兩種：氦氖激光器(波長6328×10-10m)和氬離子激光器(波長4880×10-10m或5145×10-10m)，其中使用最多的是氦氖激光器。07236-07A1.激光器激光多普勒測速儀所采用的激光器主07236-07A2.散射微粒表7-2各種被測流體適用的散射微粒07236-07A2.散射微粒表7-2各種被測流體適用的散07236-07A第四節(jié)粒子圖像測速技術(shù)一、粒子圖像測速(PIV)原理

二、粒子圖像測速(PIV)信號處理

三、粒子圖像測速(PIV)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展07236-07A第四節(jié)粒子圖像測速技術(shù)一、粒子圖像測速(07236-07A一、粒子圖像測速(PIV)原理1.PIV基本原理

2.PIV系統(tǒng)組成07236-07A一、粒子圖像測速(PIV)原理1.PIV基07236-07A1.PIV基本原理圖7-17粒子圖像測速原理07236-07A1.PIV基本原理圖7-17粒子圖像測速07236-07A2.PIV系統(tǒng)組成圖7-18PIV系統(tǒng)的基本組成07236-07A2.PIV系統(tǒng)組成圖7-18PIV系統(tǒng)的07236-07A二、粒子圖像測速(PIV)信號處理從粒子圖像中提取速度信息要解決的關(guān)鍵問題是粒子對的關(guān)系分析和位移方向的判斷。07236-07A二、粒子圖像測速(PIV)信號處理從粒子圖07236-07A三、粒子圖像測速(PIV)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展(1)假設(shè)空氣可壓縮

(2)假設(shè)空氣不可壓縮07236-07A三、粒子圖像測速(PIV)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展07236-07A三、粒子圖像測速(PIV)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展圖7-19內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)PIV測量系統(tǒng)07236-07A三、粒子圖像測速(PIV)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動(dòng)畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187

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第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)

第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)

第四節(jié)粒子圖像測速技術(shù)07236-07A第七章流速測量第一節(jié)皮托管測速技07236-07A第一節(jié)皮托管測速技術(shù)一、基本構(gòu)造和測速原理

二、二維氣流速度的測量

三、皮托管的標(biāo)定07236-07A第一節(jié)皮托管測速技術(shù)一、基本構(gòu)造和測速原07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-1直角形(L形)皮托管

a)帶半球形頭部的標(biāo)準(zhǔn)皮托管b)帶錐形頭部的皮托管

—總壓p—靜壓d—皮托管頭部直徑07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-1直角形(L07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-2笛形皮托管07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-2笛形皮托管07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-3測量高含塵量氣流的皮托管

a)吸氣式b)遮板式c)靠背式07236-07A一、基本構(gòu)造和測速原理圖7-3測量高含塵07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-4球形三孔測速管構(gòu)造

1—赤道面2—子午面3—三孔感壓球形探頭4—接管5—干管6—傳壓管

7—分度盤8—指針9—鎖緊螺釘10—鍵槽11—接嘴07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-4球形三孔測07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-5三孔測速管感壓探頭的形狀

a)球形b)尖劈形c)普通圓柱形d)發(fā)散圓柱形e)聚合圓柱形07236-07A二、二維氣流速度的測量圖7-5三孔測速管07236-07A三、皮托管的標(biāo)定1)將被標(biāo)定的皮托管5按圖7-7所示的位置進(jìn)行安裝，安裝時(shí)要保證皮托管的總壓孔軸線對準(zhǔn)校準(zhǔn)風(fēng)洞的軸線，然后連接好測量管路。

2)合理選擇標(biāo)定流速范圍，記錄各穩(wěn)定氣流流速下校準(zhǔn)風(fēng)洞的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)壓值Δh和被標(biāo)定皮托管的動(dòng)壓值Δh1。

3)整理記錄數(shù)據(jù)，或擬合成標(biāo)定方程，或繪制成標(biāo)定曲線，以備查用。07236-07A三、皮托管的標(biāo)定1)將被標(biāo)定的皮托管5按07236-07A三、皮托管的標(biāo)定圖7-7射流式校準(zhǔn)風(fēng)洞測量系統(tǒng)

1—穩(wěn)流段2—總壓管3—收斂器4—靜壓測孔

5—被標(biāo)定的皮托管6、7—微壓計(jì)07236-07A三、皮托管的標(biāo)定圖7-7射流式校準(zhǔn)風(fēng)洞測07236-07A第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造

二、熱線風(fēng)速儀的工作原理07236-07A第二節(jié)熱線(熱膜)測速技術(shù)一、熱線風(fēng)速儀07236-07A一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造圖7-8熱線探頭

a)一元熱線探頭b)熱膜探頭c)三元熱線探頭07236-07A一、熱線風(fēng)速儀的基本構(gòu)造圖7-8熱線探頭07236-07A二、熱線風(fēng)速儀的工作原理1.恒流式

2.恒溫(恒電阻)式07236-07A二、熱線風(fēng)速儀的工作原理1.恒流式

2.恒07236-07A1.恒流式圖7-9熱線風(fēng)速儀工作原理圖

a)恒流式b)恒溫(恒電阻)式07236-07A1.恒流式圖7-9熱線風(fēng)速儀工作原理圖

07236-07A2.恒溫(恒電阻)式在熱線風(fēng)速儀工作過程中，通過調(diào)節(jié)熱線兩端的電壓以保持熱線的電阻不變，這樣就可以根據(jù)電壓值的變化，測出熱線電流的變化，進(jìn)而計(jì)算流速。07236-07A2.恒溫(恒電阻)式在熱線風(fēng)速儀工作過程中07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)1)對流場無干擾。

2)輸出特性的直線性相當(dāng)好，不必進(jìn)行標(biāo)定。

3)除流體折射率外，測量精度不受其他物理參數(shù)的影響。

4)空間分辨率高、無慣性，因而頻響特性好。

5)測速范圍廣，可以從10-3mm/s級的低速到超聲速。

6)測量方向特性穩(wěn)定。

7)可以測量逆流現(xiàn)象中循環(huán)流的湍流速度成分。

一、激光多普勒測速原理

二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)1)對流場無干07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)三、流速方向的判斷

四、多維流速的測量

五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒07236-07A第三節(jié)激光多普勒測速技術(shù)三、流速方向的判07236-07A一、激光多普勒測速原理圖7-10激光多普勒效應(yīng)測量流速的原理示意圖07236-07A一、激光多普勒測速原理圖7-10激光多普07236-07A一、激光多普勒測速原理07236-07A一、激光多普勒測速原理07236-07A二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)1.參考光束系統(tǒng)

2.單光束系統(tǒng)

3.雙光束系統(tǒng)07236-07A二、測量多普勒頻移的基本光路系統(tǒng)1.參考光07236-07A1.參考光束系統(tǒng)圖7-11參考光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡—透鏡P—運(yùn)動(dòng)的微粒

N—光闌—透鏡PD—光電檢測器07236-07A1.參考光束系統(tǒng)圖7-11參考光束系統(tǒng)光07236-07A2.單光束系統(tǒng)圖7-12單光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器P—運(yùn)動(dòng)的微粒L—透鏡S—分光鏡

M─反射鏡PD—光電檢測器07236-07A2.單光束系統(tǒng)圖7-12單光束系統(tǒng)光路示07236-07A3.雙光束系統(tǒng)圖7-13雙光束系統(tǒng)光路示意圖

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡—透鏡P—運(yùn)動(dòng)

的微粒N—光闌—透鏡PD—光電檢測器07236-07A3.雙光束系統(tǒng)圖7-13雙光束系統(tǒng)光路示07236-07A三、流速方向的判斷圖7-14帶有頻移裝置的雙光束光路系統(tǒng)

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡、—聲光器件

D—驅(qū)動(dòng)源L—透鏡P—運(yùn)動(dòng)的微粒PMT—光電倍增管

FT—頻率跟蹤裝置07236-07A三、流速方向的判斷圖7-14帶有頻移裝置07236-07A三、流速方向的判斷圖7-15存在移動(dòng)干涉條紋的測量區(qū)07236-07A三、流速方向的判斷圖7-15存在移動(dòng)干涉07236-07A四、多維流速的測量圖7-16二維參考光束系統(tǒng)光路

LS—激光器S—分光鏡M─反射鏡L—透鏡

P—運(yùn)動(dòng)的微粒P、P—光電檢測器07236-07A四、多維流速的測量圖7-16二維參考光束07236-07A五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒1.激光器

2.散射微粒07236-07A五、多普勒測速系統(tǒng)的激光器和散射微粒1.激07236-07A1.激光器激光多普勒測速儀所采用的激光器主要有兩種：氦氖激光器(波長6328×10-10m)和氬離子