投入式液位變送器氣流參數(shù)測量系統(tǒng)的應(yīng)用

投入式液位變送器氣流參數(shù)測量系統(tǒng)的應(yīng)用
3．1 雷諾數(shù)的計(jì)算
通過以上采集程序采集到基本氣流參數(shù)后，液位變送器可以進(jìn)一步根據(jù)公式Re—pvL／ 計(jì)算來流雷諾數(shù)，這一步是在采集程序中自動(dòng)計(jì)算得到的，以下介紹本系統(tǒng)的雷諾數(shù)計(jì)算公式。在常規(guī)低速風(fēng)洞中計(jì)算來流雷諾數(shù)，如果要求不高，一般假定來流密度和粘性系數(shù)為常數(shù)，雷諾數(shù)由來流風(fēng)速?zèng)Q定。但實(shí)際上，由于北方冬夏溫差較大，大氣壓也隨季節(jié)波動(dòng)，當(dāng)液位變送器進(jìn)行流場雷諾數(shù)效應(yīng)研究時(shí)，對(duì)來流雷諾數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度要求較高，此時(shí)應(yīng)該考慮來流粘性系數(shù)隨來流溫度的變化，也要考慮來流密度隨環(huán)境氣壓的變化。對(duì)于低速開口實(shí)驗(yàn)段的流動(dòng)，要獲得來流密度P，由P—pRT可得P—P／RT，對(duì)于空氣氣體常數(shù)R一287．053 m ／（S ．K），風(fēng)洞來流靜壓即開口實(shí)驗(yàn)段環(huán)境大氣壓P，溫度T為來流溫度。按風(fēng)速管測速原理，由動(dòng)壓0．5pu。一AP（總靜壓差），可得風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段來流風(fēng)速U一~／2△P／p。要獲得空氣粘性系數(shù) ，由Sutherland公式 一‘ ） 可得，已知在To一288．15K時(shí)， 一1．7894×10 Ns／m。，只要知液位變送器道溫度T就可得到 。特征長度L根據(jù)研究的問題而定。由此，只要測得大氣壓力P 、來流溫度T和風(fēng)洞試驗(yàn)段氣流總壓與靜壓的壓差△P三個(gè)參數(shù)，再根據(jù)研究的問題確定出特征長度即可得到較為準(zhǔn)確的來流雷諾數(shù)。大氣壓力P、溫度丁和風(fēng)洞試驗(yàn)段氣流總靜壓差△P三個(gè)參數(shù)分別可由上述大氣壓計(jì)、智能溫度變送器和智能差壓變送器測量得到。
3．2 在旋成體雷諾數(shù)效應(yīng)研究中的適用性
通過以上氣流參數(shù)的測量，可以得到的來流雷諾數(shù)。本節(jié)給出季節(jié)溫度和氣壓波動(dòng)對(duì)來流雷諾數(shù)測量的影響，并給出了該影響對(duì)液位變送器旋成體大迎角雷諾數(shù)研究的影響大小，從而進(jìn)一步具體說明了以上參數(shù)測量的重要性。中國北方冬季氣溫低、氣壓高，而夏季溫度高、氣壓低。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室冬季風(fēng)洞內(nèi)zui低氣溫可達(dá)到7℃ ，環(huán)境氣壓101700Pa；而夏季風(fēng)洞內(nèi)溫度可達(dá)40℃ ，環(huán)境氣壓99000Pa。按該數(shù)據(jù)，利用以上雷諾數(shù)計(jì)算公式，可得圖3所示雷諾數(shù)的差異，其中橫軸為來流風(fēng)速，縱軸為計(jì)算的雷諾數(shù)，雷諾數(shù)計(jì)算的參考長度取本實(shí)驗(yàn)一旋成體模擬直徑（D===200mm）。