热线流速仪在流场测试中的应用

摘要

本文介绍了了一种新的流场测试设备：热线流速计，本文从热线流速计的热平衡基本原理入手深入阐述了热线流速计的设计原理，由此引出其空间分辨率高、能反映足够高频率的连续瞬间变化信号、通频带较宽、对马赫数及雷诺数都很敏感、适合各种流场，特别是对于低速流场和低紊流流场的优越性并且具备自校准能力的特点。热线流速计较之传统流场测量仪器如皮托管、紊流球等在流场性能测试上的优势说明了其在流场测量方面拥有广阔的应用前景与推广意义。为进一步详细阐述热线流速计的使用特性、及性能优势，本文以环路闭口风洞为例，对风洞流场进行紊流度和均匀性测试，对热线风速仪在流场性能测试中的使用方法及相关问题进行了深入探讨，提出新的圆形试验段等间距法在流场均匀性测试中的应用，并将传统方法与新方法实验数据进行比对，本文设计的流场均匀性测试新方法注重了从流场空间的三维性上考虑流速的分布，由于风洞横截面积不大，进行等间距分割后，正方形的中心点流速可以近似为该面积上的平均流速，采用等间距法弥补了坐标轴法测点代表性不足的缺点，避免了当被试仪器操作面积较大（如风量罩）、或进行多支热球式风速计检定时，位于中心轴线以外的仪器由于流场不均匀性而引起的测量误差的问题，由此证实了新方法的可行性与实际意义。