قياس شدة الريح بدرجة حرارة ثابتة: أداة لدراسة تدفق الطبقة الحدودية المضطربة

فئة

1. تحديد الاستجابة الديناميكية لنظام الأسلاك الساخنة

الغرض من هذا الإجراء هو فهم مدى سرعة استجابة نظام مقياس شدة الريح لتغيرات إشارة التدفق. يتم قياس هذه القدرة عن طريق قياس استجابة التردد عند تشغيل الإشارة وإيقاف تشغيلها عن طريق تطبيق موجة مربعة.

1. قم بتأمين مسبار الأسلاك الساخنة لنظام CTA داخل نفق الرياح باستخدام عمود الدعم.
2. قم بإعداد مصدر طاقة تيار مستمر ومولد إشارة وراسم الذبذبات وتوصيلها كما هو موضح في الشكل 2 (أ). يوفر مولد الإشارة مدخلات موجة مربعة لجسر ويتستون ، ويتم تصور شكل موجة الإخراج على راسم الذبذبات.
3. قم بتشغيل مصدر طاقة الأسلاك الساخنة وراسم الذبذبات ومولد الإشارة.
4. قم بإعداد مولد الإشارة لإخراج موجة مربعة بسعة 150 مللي فولت وتردد 10 كيلو هرتز.
5. راقب إشارة الخرج في راسم الذبذبات للتأكد من صحة تردد شكل موجة الخرج والسع.
6. أغلق قسم الاختبار وقم بتوصيل المنفذ التسلسلي. قم بتشغيل نفق الرياح واضبط السرعة الجوية على 40 ميلا في الساعة.
7. بمجرد استقرار تدفق الهواء ، قم بقياس عرض تجاوز الإشارة ، τ ، من راسم الذبذبات. انظر الشكل 3 للحصول على تعريف τ.
8. استخدم القيمة المقاسة ل τ للحصول على تردد القطع لنظام الأسلاك الساخنة باستخدام المعادلة: f_cut = 1 / 1.5τ.
9. أغلق نفق الرياح.

فئة

2. معايرة الأسلاك الساخنة

الغرض من هذا الإجراء هو تحديد العلاقة بين السرعة الجوية والجهد الكهربائي لجسر ويتستون. هذا يسمح بقياس سرعة التدفق.

1. اضبط مسبار السلك الساخن على الوضع الرأسي بحيث يكون بعيدا بما يكفي عن اللوحة المسطحة ، والتي تكون في هذه الحالة أرضية نفق الرياح ، بحيث تكون موجودة في منطقة التيار الحر.
2. ابدأ تشغيل برنامج التحكم في نفق الرياح.
3. افتح برنامج الأداة الافتراضية ، واضبط تردد أخذ العينات على 10 كيلو هرتز وعدد العينات على 100,000. يتم تحديد هذه المعلمات حسب خصائص التدفق لمجال التدفق المراد قياسه وقد تختلف اعتمادا على معرفة متطلبات التقارب للإحصاءات المستهدفة.
4. اضبط سرعة نفق الرياح على 0 ميل في الساعة ، وسجل الجهد على جسر ويتستون.
5. قم بزيادة سرعة هواء نفق الرياح بزيادات قدرها 3 ميل في الساعة حتى 15 ميلا في الساعة. اسمح للتدفق بالاستقرار عند كل سرعة هواء قبل قياس الجهد.
6. قم بزيادة سرعة هواء نفق الرياح بزيادات قدرها 5 ميل في الساعة حتى 60 ميلا في الساعة ، وقم بقياس الجهد عند كل زيادة.
7. عند اكتمال جميع القياسات ، قلل تدفق الهواء إلى 30 ميلا في الساعة ، ثم قم بإيقاف تشغيل نفق الرياح.

< p class = "jove_content" > < p class = "jove_content" >الشكل 3. تخطيطي لعرض تجاوز الإشارة ، τ كما لوحظ على راسم الذبذبات أثناء اختبار الموجة المربعة.

3. مسح الطبقة الحدودية

1. باستخدام نفس الإعداد كما في القسم التجريبي السابق ، قم بخفض مسبار الأسلاك الساخنة ببطء حتى يلامس أرضية قسم الاختبار ، والتي ستكون بمثابة لوحة مسطحة.
2. قم بتشغيل نفق الرياح واضبط السرعة الجوية على 40 ميلا في الساعة ، وتردد أخذ العينات على 10 كيلو هرتز وعدد العينات إلى 100,000 كما كان سابقا.
3. سجل قراءة الجهد عند أدنى إعداد رأسي ، بجوار اللوحة المسطحة وفي الطبقة الحدودية.
4. حرك المسبار عموديا ، وقم بزيادة الارتفاع بخطوات 0.05 مم حتى ارتفاع 0.50 مم ، وسجل قراءة الجهد في الوضع الرأسي.
5. قم بزيادة ارتفاع المسبار بخطوات من 0.10 مم حتى ارتفاع 1.50 مم ، وسجل قراءة الجهد في الوضع الرأسي.
6. قم بزيادة ارتفاع المسبار بخطوات 0.25 مم حتى الارتفاع النهائي البالغ 4.00 مم ، وسجل قراءة الجهد في الوضع الرأسي.
7. عند اكتمال جميع القياسات ، قلل سرعة الهواء إلى 20 ميلا في الساعة ، ثم قم بإيقاف تشغيل نفق الرياح ، CTA ، مصدر الطاقة ، راسم الذبذبات ، ومولد الوظائف.