کاربردهای اصلی و اصول کار بادسنج

کاربردهای اصلی و اصول کار بادسنج

1. سرعت و جهت جریان متوسط ​​را اندازه گیری کنید.

2. سرعت ضربان و طیف فرکانس آن جریان ورودی را اندازه گیری کنید.

3. تنش رینولدز در آشفتگی و وابستگی سرعت و زمان بین دو نقطه را اندازه گیری کنید.

4. تنش برشی دیوار را اندازه گیری کنید (معمولاً با استفاده از یک پروب فیلم داغ که هم تراز با دیوار قرار می گیرد، مشابه اندازه گیری سرعت).

5. دمای سیال را اندازه گیری کنید (منحنی مقاومت پروب در حال تغییر با دمای سیال را از قبل اندازه گیری کنید و سپس بر اساس مقاومت پروب اندازه گیری شده دما را تعیین کنید.

اصل کار بادسنج
اصل اساسی بادسنج این است که یک سیم فلزی نازک را در یک سیال قرار داده، جریانی را برای گرم کردن سیم اعمال می‌کند و دمای آن را بالاتر از دمای سیال می‌کند. بنابراین بادسنج سیم فلزی را «سیم داغ» می نامند. هنگامی که سیال از سیم فلزی در جهت عمودی جریان می یابد، مقداری از گرما را از سیم می گیرد و باعث کاهش دمای سیم می شود. با توجه به تئوری تبادل حرارتی اجباری همرفتی، می توان رابطه ای بین گرمای پراکنده شده توسط سیم داغ Q و سرعت v سیال به دست آورد. یک پروب سیم داغ استاندارد شامل دو براکت است که با یک سیم فلزی کوتاه و نازک تنیده شده اند. سیم های فلزی معمولاً از فلزاتی با نقطه ذوب بالا و شکل پذیری خوب مانند پلاتین، رودیوم، تنگستن و غیره ساخته می شوند. قطر سیم معمولاً 5 میکرومتر و طول آن 2 میلی متر است. قطر پروب کوچکتر تنها 1 میکرومتر و طول آن 0.2 میلی متر است. با توجه به اهداف مختلف، پروب سیم داغ نیز به صورت دو سیم، سه سیم، سیم مورب، V شکل، X{12}}و غیره ساخته می شود. برای افزایش استحکام، گاهی اوقات به جای سیم فلزی از فیلم فلزی استفاده می شود. معمولاً یک لایه فلزی نازک روی یک بستر عایق حرارتی پاشیده می شود که به آن پروب فیلم داغ می گویند. کاوشگر خط تلفن باید قبل از استفاده کالیبره شود. کالیبراسیون استاتیک در یک تونل باد استاندارد تخصصی انجام می شود و رابطه بین سرعت جریان و ولتاژ خروجی را اندازه گیری می کند و آن را به یک منحنی استاندارد می کشد. کالیبراسیون دینامیکی در یک میدان جریان ضربانی شناخته شده یا با افزودن یک سیگنال الکتریکی ضربانی به مدار گرمایش بادسنج انجام می شود تا پاسخ فرکانسی بادسنج سیم داغ را تأیید کند. اگر پاسخ فرکانسی ضعیف باشد، می توان از مدارهای جبرانی مربوطه برای بهبود آن استفاده کرد.