Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости

Авторы патента:

G01P5 - Измерение скорости текучих сред, например воздушных потоков; измерение скорости твердых тел, например судов, самолетов и т.п., относительно текучей среды (применение измерителей скорости для измерения объема текучих сред G01F)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости. Целью изобретения является повышение точности. На поверхность движущейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. При этом поверхность обтекаемого тела 4 совершает возвратно-поступательное движение с частотой , равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5. Частота выходного сигнала термоанемометра, измеряемая частотомером 7, несет информацию о скорости поверхностного слоя потока жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 P 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

КР. 0338Ai3

4hk2 4Щ3 i

ЬЙБЛИ направление теченшг жщкосж

ИПБЗИИЯ

P s f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649683/10 (22) 13.02.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (72) М.M.Ìîðäàñîâ и В.И. Гализдра (53) 531.574(088.8) (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости. Целью изобретения явля Ы 1647406 А1 ется повышение точности. На поверхность движущейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. При этом поверхность обтекаемого тела 4 совершает возвратно-поступательное движение с частотой, равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5. Частота выходного сигнала термоанемометра, измеряемая частотомером 7, несет информацию о скорости поверхностного слоя потока жидкости. 3 ил.

1647406

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости течения жидких сред, име1ощих границу раздела газ вЂ” жидкость, в различных отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение точности, На фиг.1 представлена "xeMa устройства для реализации способа; на фиг.2 вЂ” зависимость частоты колебаний струи газа от скорости движения жидкости; на фиг.За,б,ввЂ” возвратно-поступательное движение струи газа за обтекаемым телом.

Устройство для реализации способа включает в себя регулятор 1 расхода газа, на вход которого подано давление питания (сжатый гаэ, например, воздух). Регулятор 1 расхода газа соединен с соплом 2. Струя газа, выходящая из сопла 2, действуя на поверхность жидкости 3, образует в ней обтекаемое тело 4. Струя газа эа обткаемым телом 4 попадает на термоанемометр 5, соединенныйй через усилитель-формирователь

6 импульсов с частотомером 7.

Сущность способа заключается в следующем, При действии струи газа на поверхность похоящейся жидкости образуется тело, контур которого обтекает появившийся при этом пограничный слой. Если тело хорошо обтекаемое (малый расход газа в струе), то B пограничном слое не возникнет вихрь-волна (фиг,За), Тело, а значит, и струя газа эа обтекаемым телом имеют устойчивую не претерпевающую каких-либо изменений конфигурацию, С увеличением скорости газа в струе тело становится плохо обтекаемым и в пограничном слое образуется волна.

Процесс образования волн является периодическим, повторяющимся через равные промежутки времени. Амплитуда и частота волн зависит от формы тела, cvn инерции {плотности обтекаемой жидкости) и касательных напряжений (вязкости обте.кае лой жидкости). По мере продвижения волны по пограничному слою на задней кромке тела будут появляться то впадина (фиг.Зб), то пучность волны (фиг.Зв) и в зависимости от этого угол, образованный поверхностью жидкости со струей газа за обтекаемым телом, меняется, Струя газа совершает возвратно-поступательное движение с частотой, с которой волны проходят заднюю кромку тела. Поскольку касательные напряжения в пограничном слое эави40

Формула изобретения

Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости заключающийся в формировании в жидкости поверхностной волны и определении частоты ее колебаний, по которой судят о скорости потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности„поверхностную волну в жидкости формируют с помощью струи газа, направленной подуглом к поверхности жидкости, а в качестве измеряемого параметра, по которому определяютчастоту колебаний поверхностной волны, принимают частоту возвратно-поступательного движения струй газа после ее взаимодействия с колеблющейся поверхностью жидкости. сят от разности между скоростью газа в обтекаемом теле и некоторой характерной скоростью пограничного слоя, то при возникновении течения жидкости скорость

5 пограничного слоя увеличивается, касательные напряжения уменьшаются, Изменяется форма тела, тело становится более обтекаемым, Все это ведет к уменьшению амплитуды и увеличению частоты появляю10 щихся волн, а значит, и к увеличению частоты возвратно-поступательного движения струи газа.

Следовательно, чем больше скорость течения жидкости, тем больше частота воз15 вратно-поступательного движения .газовой струи.

Способ осущетвляется следующим образом, На поверхность контролируемой движу20 щейся жидкости воздействуют струей газа, образуя обтекаемое тело 4. Поверхность об. текаемого тела 4 совершает устойчивые автоколебания. Струя газа эа обтекаемым телом 4 совершает возвратно-поступатель25 ное движение с частотой, равной частоте автоколебаний поверхности обтекаемого тела. Колебания струи воспринимаются термоанемометром 5, Полученный на термоанемометре 5 электрический сигнал

30 подается на усилитель-формирователь 6 импульсов и измеряется частотометром 7.

Экспериментальная зависимость (фиг,2) получена для авиационного масла с вязкостью равной 0,7 Па с, плотностьювЂ”

35 899 кг/м при температуре 20 С, Расход газа в струе был постоянным и равным 4 03 10 м /с . Сопла диаметром

0,004 м наклонено к поверхности движущейся жидкости под углом 70О.

1647406

Гц

Ъдко

Пограннчи и слсй

Сбтенаенсе тело

Зпадина волна

Обтекаенсе тело

Пучность эолнн

Обтекаеисе тело

Ruz.ç.

Составитель Ю.Власов

Редактор А.Шандор Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М.Максимишинец

Заказ 1395 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Способ измерения скорости поверхностного слоя потока жидкости

Изобретение относится к навигационному приборостроению и может быть использовано для измерения скорости судна и пройденного пути.Целью изобретения является повышение точности за счет.компенсации погрешности , вызванной изменением плотности морской воды

Способ измерения параметров потоков жидкостей и газов // 1645903

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений параметров потоков жидкостей и газов

Способ определения скорости потока жидкости или газа // 1645902

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростных характеристик потоков жидкостей или газов

Устройство для измерения вертикальной скорости движения воды в стратифицированных водоемах // 1644040

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для гидрофизических исследований внутренних волн в океане Целью изобретения является повышение точности за счет возможности проведения экспресс-поверки устройства в эксплуатационных условиях„ Устройство , содержащее распределенный преобразователь 1 температуры с расположенными на его концах сосредоточенны ми преобразователями 2 и 3 температуры , опускается сначала на глубину залегания верхнего квазиоднородного слоя (ВКС) океана и поверяется в нем

Ультразвуковой измеритель пульсирующих скоростей потока // 1644039

Изобретение относится к акустическим измерениям

Способ измерения пульсаций скорости потока текучей среды // 1642402

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения пульсаций скорости потока текучей среды

Способ определения скорости газового потока // 1638635

Приемник полного давления // 1638634

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технологических параметров систем тоннельной вентиляции о Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и эксплуатационной надежности приемника

Приемник динамического давления // 1638633

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля технологических параметров систем тоннельной вентиляции „ Целью изобретения является повышение надежности работы в реверсивных потоках При прямом направлении потока приемник находится в рабочем положении за счет воздействия давления потока на плоскую пластину (парус ) 3 и фиксирующего действия упора 8 положения приемника о При этом происходят забор и передача к измери тельным средствам полного и статичес кого давлений

Термоанемометр // 1638632

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения скорости потока

Способ определения скоростей в газовых и жидкостных объемах // 2101711

Изобретение относится к области технической физики, а именно к методам определения скоростей потоков газов и жидкостей в больших объемах, и может быть использовано в газовых средах, трубопроводах, при проектировании жилых и производственных помещений, нефте- и газохранилищ и т.д

Устройство для определения линии развития протяженной турбулентной аномалии с подвижного носителя // 2104521

Изобретение относится к исследованию гидрофизических полей и может быть использовано при проведении экологических исследований, в экспериментальной гидродинамике, океанологии и других областях техники, где требуется вести контроль состояния морской среды с подвижного носителя

Измеритель скорости потока // 2104555

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптическим измерителям потока сплошных оптических прозрачных сред (газа, жидкости и т.п.), основанных на доплеровских методах

Способ измерения скорости потока жидкости и устройство для его осуществления // 2104556

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения скорости потока токопроводящих и токонепроводящих жидкостей, в частности в нефтедобывающей отрасли при контроле работы нефтяных скважин

Измеритель скорости подводных течений // 2105985

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения средних скоростей в потоках жидкости в условиях гидроакустических и гидрофизических помех, например, в океанах и морях

Волоконно-оптический измеритель полей скоростей морских течений // 2105986

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике и гидрофизике для контроля профиля скоростей морских течений

Приемное устройство термоанемометра // 2106638

Изобретение относится к измерению параметров движения и может быть использовано для измерения скорости движения газовоздушных потоков

Способ измерения скорости потока и устройство для его осуществления // 2106639

Изобретение относится к измерению скорости потока как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Устройство измерения скорости потока // 2106640

Изобретение относится к измерению скорости потока различных сред как в трубопроводах, так и в открытых руслах и свободной атмосфере

Способ определения траектории вихревого движения газа // 2117298

Изобретение относится к технике определения параметров газовых потоков и может быть использовано для исследования сложных закрученных течений в вихревой трубе