实验流体力学.ppt

第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定1.仪表的选择(3)电容式压力压差变送器图6电容式压力压差变送器第31页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定1.仪表的选择(3)电容式压力压差变送器原理：测量膜片两侧压力的改变引起电极板间相对位置的变化，以此度量压差的大小。特点：?电容变化和输入位移是非线性的；?可以输出电压、电流、频率等信号；?结构简单，动态响应好；?过载能力强，?自热影响极小。第32页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定1.仪表的选择(4)流速测量仪表的选择：?皮托管；?三孔探针；?五孔探针；?热线和热膜测速；?PIV(ParticleImageVelocimetry)粒子测速；?激光测速?超声波测速第33页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定2.常用仪表的标定(1)压力计的标定图7活塞式压力计-测量与标定第34页，共50页，星期日，2025年，2月5日第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定2.常用仪表的标定(2)液体流量计标定?静态容积法标定?静态称重法标定?动态容积法标定?动态称重法标定?标准体积管法标定?标准表法标定图8上海理工大学研制的水流量计标定实验装置第35页，共50页，星期日，2025年，2月5日关于实验流体力学第1页，共50页，星期日，2025年，2月5日主要内容本章任务：?熟悉两种流动现象相似的条件、流体力学中常用的相似准则数，掌握利用量纲分析方法获得准则方程以及模化实验设计。?流体力学基本量测量主要内容：?第一节流体力学的相似条件第二节流动的相似原理与近似模化实验第三节流体力学基本量测量仪表的选择与标定第2页，共50页，星期日，2025年，2月5日流体力学实验研究是指用人为控制的方法对所要研究的流动现象或过程进行观察和测量，以达到以下目的：重复实现和观察某流动现象或过程，以便获得充分的感性认识、掌握其物理本质；通过参数测量，寻求物理量之间的关系；验证理论分析或数值模拟计算结果；设计、施工的可靠性检验。第一节流体力学的相似条件第3页，共50页，星期日，2025年，2月5日流体力学的实验方法可分为两种：原型实验：直接得出反映实际流动的规律性结果模型实验：限于实验条件的限制，通过设计与原型相似的模型进行研究，间接获得实际流动的规律性结果。主要的模型实验方法有：(1)几何尺寸的改变(放大或缩小);(2)流动工质的改变;(3)对原型的简化。第一节流体力学的相似条件第4页，共50页，星期日，2025年，2月5日模型实验的优点：?节省费用；?简化实验过程；?科学地表达实验结果。用无量纲的相似准则数整理和表达实验结果，可以使其更具有代表性和适用性，有利于将模型试验结果推广应用到原型中去。模型实验的缺点：?边界条件和初始条件；?相似准则数的确定。第一节流体力学的相似条件第5页，共50页，星期日，2025年，2月5日1.几何相似模型与原型流动空间要相似。长度比例常数Cl为：第一节流体力学的相似条件第6页，共50页，星期日，2025年，2月5日2.运动相似原型模型模型与原型流场对应点、对应时刻速度大小成比例，方向一致。速度比例常数：第一节流体力学的相似条件第7页，共50页，星期日，2025年，2月5日3.力学相似模型与原型流场内各对应点上的相应力的大小成比例，方向一致。原型模型p1p1p2p2τ1τ2τ2τ1力比例常数：第一节流体力学的相似条件第8页，共50页，星期日，2025年，2月5日4.时间相似在非定常流中必须保证的相似条件。第一节流体力学的相似条件第9页，共50页，星期日，2025年，2月5日?几何相似是前提，力学相似是基础，运动相似是流场相似的表现。?基本比例常数