WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 16 |

«И Н ТЕГР И Р О В А Н Н Ы Е СИ СТЕМ Ы для ГИ Д Р О Ф И ЗИ Ч ЕС К И Х И С СЛ ЕД О В А Н И Й Л ен и нгр ад Г и д р о м е т е о и зд а т 1990 Рецензент д-р техн. наук В. С. ...»

-- [ Страница 8 ] --

В случае продольного обтекания термометра сопротивления не­ возмущенным потоком при ламинарном течении средней коэффи­ циент теплоотдачи определяется по формуле где Re — Vni/v — число Рейнольдса; Vn — скорость потока; / — длина термометра сопротивления; v — коэффициент кинематиче­ ской вязкости; Рг = v / a — критерий Прандтля.

При R e ^ 5 - 1 0 5 происходит переход к турбулентному режиму течения жидкости в пограничном слое. Если считать, что турбу­ лентный пограничный слой существует по всей поверхности термо­ метра сопротивления, то средний коэффициент теплоотдачи опре­ деляется равенством При поперечном обтекании термопреобразователя потоком:

воды средний коэффициент теплоотдачи равен ИЛИ где Re = Vd/v — число Рейнольдса; d — диаметр датчика.

Если угол, составленный направлением потока и осью термо­ метра сопротивления, меньше 90°, теплоотдача уменьшается. При = 3 0... 90 °С можно использовать для расчета коэффициента теплоотдачи аф приближенную зависимость аф— а (1 — 0,54 cos2 ф ).

Угол атаки ф = 0 соответствует продольному омыванию чувстви­ тельного элемента потоком воды, которое дает более низкую теп­ лоотдачу. Поскольку характер продольного и поперечного омывания существенно различен, при ф = 0... 30° значение а, помимо угла атаки, зависит и от других факторов.

Среднее значение коэффициента теплоотдачи возрастает с уве­ личением возмущения набегающего потока. Образование вихрей является основной особенностью поперечного омывания. Именно поэтому поперечная установка первичных измерительных преобра­ зователей температуры относительно направления потока явля­ ется предпочтительной с точки зрения уменьшения инерционности.

В этом случае асимптотическое значение постоянной времени на­ ступает при меньших скоростях. Если набегающий поток искус­ ственно турбулизирован, коэффициент теплоотдачи будет больше и при этом изменение теплообмена возникает при R e 1 0 3. З а ­ щитная арматура (ограждение) может выполнять роль своеобраз­ ной турбулизирующей решетки, позволяя предварительно турбулизовать набегающий на термометр сопротивления поток.

Расчет текущей температуры чувствительного элемента произ­ водился с применением уравнения теплопроводности в однородном цилиндрическом теле, тепловые свойства которого совпадают с тепловыми свойствами буферного вещества. Для таких тел в ре­ зультате интегрирования уравнения теплопроводности и определе­ ния постоянных интегрирования из граничных и начальных усло­ вий получено решение где T / T 0 — относительная температура в слое, отстоящем на рас­ стояние Ri от оси цилиндрического тела радиусом R\ Jо(м.й), J(lUiRi/R), J\ (fx/i) — функции Бесселя первого рода; F0 = dt]R2 —критерий Фурье; \ i k ( k = \, 2,...) — корни характеристического уравнения (a/X)RJ0(iXh)Ji (м*) полученные на основании гранич­ ных условий и частного решения уравнения теплопроводности.

С помощью этой методики по формуле (2.11) на ЭВМ были рассчитаны переходные процессы установления температуры в ци­ линдрическом слое радиусом R ь который располагается на уровне чувствительного элемента термометра сопротивления. Конкретное значение R ь диаметр термометра сопротивления и другие кон­ станты соответствовали параметрам конкретных первичных изме­ рительных преобразователей температуры. Переходные процессы рассчитывались для случаев поперечного и продольного обтекания.потоком воды с различными скоростями.

Для экспериментального определения динамических характе­ ристик датчиков температуры в качестве типового воздействия выбран скачок температуры, возникающий при быстром переме­ щении теплоприемника из одной среды в другую (из воздуха в воду) с различными температурами [27]. Влияние скорости по­ тока воды и вида обтекания на параметры переходных процессов изучалось, при относительном перемещении исследуемого термо­ метра сопротивления из воздуха в поток воды, скорость которого измерялась.

Рис. 2.2. Установка для измерения постоянной времени пер­ вичных измерительных преобразователей температуры.

УЬтановка для снятия постоянной времени (рис. 2.2 а) состоит из измерительной камеры 3, в которой неподвижно закреплен тер­ мометр сопротивления 6 и установлен датчик фронта потока 7.

К измерительной камере подведен трубопровод 8 с задатчиком скорости потока 9 и клапаном 10 д л я подачи жидкости в подводя-, щий трубопровод. На отводящем трубопроводе 4 размещен изме­ ритель скорости потока 5. Вода поступает в камеру при сраба-' тывании клапана 10. С помощью сменных камер на данной установке можно определить зависимость инерционности от на­ правления и скорости омывания чувствительного элемента первич­ ного измерительного преобразователя температуры в диапазоне узлов О—90°.

На рис. 2.2 б приведена конструкция измерительной камеры для исследования динамических характеристик первичных измеритель­ ных преобразователей температуры при обтекании потоком в про­ дольном направлении.

Сопротивление чувствительного элемента при ступенчатом воз­ действии температуры от 20 (воздух) до 10°С (вода) преобразо­ вывается измерительным мостом 2 в напряжение и после усиле­ ния записывается на быстродействующем регистраторе 1.

. Анализ, полученных реализаций переходного процесса показы­ вает, что термоприемник может быть представлен инерционным звеном первого порядка с запаздыванием или звеном второго и выше порядка. В данном случае с учетом характера кривых и ре­ комендаций, приведенных в работе [76], аппроксимация переход­ ных процессов, полученных экспериментально и расчетным путем, проводилась переходными функциями звена второго порядка типа На рис. 2.3 а цифрой 1 обозначены зависимости, полученные при аппроксимации расчетных переходных процессов, цифрой 2 — при аппроксимации процессов, снятых экспериментально, для по­ перечного обтекания первичных измерительных преобразователей температуры; на рис. 2.3 6 —-те ж е зависимости для продольного обтекания. Расхождения в форме кривых 1 и 2 объясняются несо­ вершенством теплодинамической модели, которая, естественно, не может учесть всех реальных факторов теплообмена. Тем не менее такая модель может быть использована при проектировании пер­ вичных измерительных преобразователей температуры с задан­ ными динамическими характеристиками.



Функции т(У) показывают, что при увеличении скорости потока улучшается теплообмен между датчиком и средой (постоянные времени уменьшаются). Асимптотическое значение постоянной времени тМ определяется конструкцией термометров сопротивле­ ния и не зависит от режима обтекания.

Скорость обтекания, начиная с которой показатель тепловой инерции неизменен и равен Тщш, как отмечено в работе [46], оп­ ределяется моментом возникновения турбулентного потока в по­ граничном слое. Этот момент при поперечной ориентации насту­ пает ранее (УМ = 0,3 м /с ), чем при продольной (У тш -= 2 м /с ), что необходимо учитывать при расположении термоприемника на прочном корпусе прибора.

По экспериментальным данным эквивалентную постоянную времени термоприемника можно представить выражением где тн — постоянная времени при начальной скорости обтекания.

Для учета изменчивости динамических параметров термоприем­ ника в схемах коррекции динамической погрешности необходимо нормировать значения тн, Тмин и Умин-для каждого' первичного измерительного преобразователя температуры для заданного на­ правления обтекания.

Первичный измерительный преобразователь температуры в за­ щитной арматуре устанавливается на массивном корпусе измери­ тельного устройства, который имеет заведомо большую инерцион­ ность. Например, для зондирующего комплекса прочный корпус •может иметь инерционность порядка 200 -300 с, в то время как инерционность первичных измерительных преобразователей тем­ пературы не превышает 0,05 с. Вследствие этого температура Рис. 2.3. Графики расчетных и экспериментальных переходных про­ цессов при продольном и поперечном обтекании.

.прочного корпуса всегда будет несколько отличной от температуры.среды. При правильно сконструированном термоприемнике основ- ное воздействие на его теплообмен оказывает исследуемая среда.

Влияние остальных факторов, в том числе и теплообмена с проч­ ным корпусом прибора, должно носить второстепенный характер.

Применяя упрощенную модель термоприёмника, выполняемого в виде стержня из однородного материала, размещенного на осно­ вании нормально к нему, несложно решить задачу выбора соотно­ шения длины чувствительного элемента и погружной части первич­ ного измерительного преобразователя (удаления чувствительного элемента от основания) [83]. Однако при наличии защитной ар­ матуры имеет место также и теплообмен по элементам ее кон­ струкции, факторы которого трудно поддаются учету, и поэтому расчет значения текущей температуры по длине первичного из­ мерительного преобразователя температуры носит весьма прибли­ женный характер.

Экспериментальное определение влияния теплообмена между первичным измерительным преобразователем температуры и при­ соединенной массой на погрешность измерений производилось на установке, представляющей собой двухкамерный термостат, в от­ секах I и II которого поддерживается различная температура.

В отсеке I устанавливается исследуемый первичный измеритель­ ный преобразователь температуры так, что его хвосто'вик нахо­ дится в отсеке II. Рядом с исследуемым первичным измерительным преобразователем температуры в отсеке I устанавливается первич­ ный измерительный преобразователь температуры идентичной кон­ струкции. Оба первичных измерительных преобразователя темпе­ ратуры включаются в измерительный мост. При установке иссле­ дуемого первичного измерительного преобразователя температуры на разные расстояния чувствительного элемента от стенки от­ сека II, имитирующего прочный корпус, определялись разности показаний исследуемого и контрольного пфвичного измеритель­ ного преобразователя температуры, которые и являются погреш­ ностью за счет влияния присоединенной массы.

На рис. 2.4 приведены зависимости погрешности первичного из­ мерительного преобразователя температуры данной конструкции (бТ) от разности температур исследуемой среды и присоединенной «тепловой» массы (АТ) при различном удалении от нее (сплошные линии — для спокойной среды, пунктир — при обтекании первич­ ного измерительного преобразователя температуры средой). При­ веденные зависимости показывают, что погрешности из-за кондук- тивного теплообмена по элементам конструкции могут быть весьма значительными, особенно при малых скоростях обтекания термо­ преобразователя.

Повышение температуры термометра по сравнению с темпера­ турой среды за счет наличия внутренних источников тепла, т. е.

погрешность от разогрева измерительным током ARV, зависит не только от подводимой мощности, но и от конструкции первичного измерительного преобразователя температуры, включая и защит­ ную арматуру, и от условий теплообмена чувствительного эле­ мента и исследуемой среды. Погрешность от разогрева определя­ ется из выражения где а — коэффициент теплоотдачи; R q— сопротивление чувстви­ тельного элемента при 0°С; А — ТКС материала чувствительного элемента; I — измерительный ток; а = 0,305 p l/'(Sd2) — величина, Рис. 2.4. Зависимости погрешности первичного измерительного преобразователя от разности температур исследуемой среды и зависящая от конструкции чувствительного элемента; S — поверх­ ность охлаждения; d — диаметр проволоки чувствительного эле^ мента; р — удельное сопротивление материала; I — длина элемента.

Нормируя значение AR p, из выражения (2.12) определяют зна­ чение нормируемого измерительного тока. через чувствительный элемент. Таким, образом, эта погрешность пропорциональна квад­ рату измерительного тока и сопротивлению термометра.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 16 |
 



Похожие работы:

«КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ КНИГИ ПРАВИЛЬНЫЙ ПУТЬ ПОНИМАНИЯ ЕДИНОБОЖИЯ САЛИХА ИБН АЛЬ-АЗИЗА АЛЬ АШ-ШЕЙХА Перевод с арабского Издательский Дом СВЕТ ИСЛАМА М. Х. Аль-Кахтани Предел желающего. Краткое изложение книги Правильный путь понимания поклонения шейха Салиха ибн Абд аль-Азиза Аль аш-Шейха Перевод: А. Ю. Исаев Общая редакция: Абу Умар С. М. Ответственный за издание М.Х. Абдуллах В этой книге рассматривается важнейший из столпов мусульманской веры – вера в Единого Аллаха, которая подразумевает...»

«Аннотация Древние шумерские, аккадские, хеттские, вавилонские тексты скрывают в себе поразительные знания, которые вполне могут быть расшифрованы сегодня. Космологические представления наших далеких предков гораздо последовательнее и убедительнее, чем современная наука, объясняют возникновение Земли и других планет Солнечной системы Эти знания могли быть получены только одним путем – из космоса. В своей книге знаменитый классификатор непознанного Захария Ситчин на основе исследований...»

«Януш Вишневский Интимная теория относительности Януш Вишневский: Интимная теория относительности Аннотация Новая книга одного из самых популярных писателей современности, автора бестселлера Одиночества в сети! Интимная теория относительности рассказывает об относительности истины. Иногда нам кажется, что мы знаем о человеке все. Но достаточно приглядеться внимательнее — и нам откроются его тайны, страхи, страдания. Януш Вишневский: Интимная теория относительности Януш Леон Вишневский Интимная...»

«ПЕРЕВОД С САНСКРИТА И КОММЕНТАРИИ В. И. КАЛЬЯНОВА ill НАУЧНО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ЛАДОМИР Ответственный редактор академик М. Н. Боголюбов Оформление.. Истомин © В. И. Кальянов, 1996. © В. В. Истомин. Оформление, 1996. © Научно-издательский центр ISBN 5-86218-259-4 Ладомир, 1996 Репродуцирование (воспроизведение) данного издания любым способом без договора с издательством запрещается Светлой памяти брата моего Павла Ивановича Кальянова. погибшего в суровые дни героической обороны Ленинграда,...»

«'Alleп Са PENGUIN BOOKS Об авторе Главная идея, красной нитью проходящая через книгУ Аллена Карра, - это преодоление страха. Ценность открытого им Легкого способа заключается в том, что он помогает избавиться от фобий и тревог, которые мешают людям в полной мере наслаждаться жизнью. Это ярко демонстрируют книги Аллена Карра: Легв:ий способ бросить куриты, Единственный способ бросить курить навсегда, Легкий способ сбросить вес, Как помочь нашим детям бросить курить. Привычка выкуривать по 100...»

«ОЛМА МЕДИАГРУПП НИКОЛАЙ НЕПОМНЯЩИЙ ВЕЛИКАЯ КНИГА ПРОРОКОВ Книга 4 ВЕЛИКИЕ ПРОРОКИ СОВРЕМЕННОСТИ МОСКВА ОЛМА-ПРЕСС Образование 2006 ББК86.4 H 53 Непомнящий H. H 53 Великая книга пророков: Кн. 4. Великие про­ роки современности. — М.: ОЛМА-ПРЕСС Обра­ зование, 2006.— 319 с., илл. ISBN 5-94849-808-5 (Общ.) ISBN 5-94849-812-2 (Кн. 4) Люди, способные видеть будущее, появлялись во все времена, и XX век не исключение. Что лежит в основе пред­ сказаний? Научный расчет? Тайные знания? Мистические...»

«РЕЕСТР МЕТОДИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК Количество методических разработок = 9 Количество печатных страниц, всего 1 печатная страница = 5,0625 16 листов А4 Рекомендова Количество Количество Количество УМО, УМС вне Протокол...»

«НАУЧНЫЙ КОМИТЕТ ПО СОХРАНЕНИЮ МОРСКИХ ЖИВЫХ РЕСУРСОВ АНТАРКТИКИ ОТЧЕТ ДВАДЦАТЬ ВТОРОГО СОВЕЩАНИЯ НАУЧНОГО КОМИТЕТА ХОБАРТ, АВСТРАЛИЯ 27–31 ОКТЯБРЯ 2003 г. CCAMLR PO Box 213 North Hobart 7002 Tasmania AUSTRALIA _ Телефон: 61 3 6231 0366 Телефакс: 61 3 6234 9965 E-mail: ccamlr@ccamlr.org Председатель Научного комитета Веб-сайт: www.ccamlr.org ноябрь 2003 г. _ Настоящий документ выпущен на официальных языках Комиссии: русском, английском, испанском и французском. Дополнительные экземпляры можно...»

«Аннотация Книга рассказывает о водных животных, использущих эхолокацию. Содержание Проказница фея 5 Путь к мастерству 8 По методу эскулапов 8 Трудные дети 14 Слюнтяи 21 Пионеры гидроакустики 28 Киты-акустики 37 Мелодии океана 37 Дельфин-премьер 47 Киты-малютки 59 Эксцентрики 66 Единорог 75 Арктические канарейки 85 Не только гагары 92 Голубое чудо 100 Живой прожектор 110 Макси, миди, мини 110 Откуда что берется 121 А во лбу звезда горит 133 Когда набьешь на голове шишку 141 Тайный шифр 149...»

«ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.................................13 РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЛАВА 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОВЕДЕНИЯ ЧЕМПИОНАТА....................19 Статья 1. Цели проведения Чемпионата.........................................19 Статья 2. Задачи проведения Чемпионата........................................19 ГЛАВА 2. ПРАВА НА ЧЕМПИОНАТ...........»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.