אנמומטריית טמפרטורה קבועה: כלי לחקר זרימת שכבת גבול סוערת

1. קביעת תגובה דינמית של מערכת חוט חם

מטרת הליך זה היא להבין כמה מהר מערכת האנומטר יכולה להגיב לשינויים אות זרימה. יכולת זו נמדדת על-ידי מדידת תגובת התדר כאשר האות נדלק ונכבה על-ידי החלת גל מרובע.

1. אבטח את גשושית החוט החם של מערכת ה-CTA בתוך מנהרת רוח באמצעות פיר תמיכה.
2. הגדר ספק כוח DC, מחולל אותות ואוסצילוסקופ וחבר אותם כפי שמוצג באיור 2(א). מחולל האותות מספק קלט גל מרובע לגשר וויטסטון, וצורת גל הפלט מוצגת באוססילוסקופ.
3. הפעל את ספק הכוח של החוט החם, את האוסצילוסקופ ואת מחולל האותות.
4. הגדר את מחולל האותות כדי פלט גל מרובע עם משרעת 150 mV ותדר 10 kHz.
5. שים לב לאות הפלט באוססילוסקופ כדי לוודא שתדר צורת גל הפלט והמשרעת נכונים.
6. סגור את מקטע הבדיקה וחבר את היציאה הטורית. הפעל את מנהרת הרוח והגדר את המהיר ל-40 קמ"ש.
7. ברגע שזרימת האוויר מתייצבת, מדוד את רוחב ההשתלטות על האות, τ, מהאוסצילוסקופ. ראו איור 3 להגדרת τ.
8. השתמש בערך הנמדד של τ כדי להשיג את תדר הניתוק של מערכת החוט החם באמצעות המשוואה: f_cut = 1/1.5τ.
9. כבה את מנהרת הרוח.

2. כיול חוט חם

מטרת הליך זה היא לקבוע את הקשר בין מסלול ההמראה לבין הפוטנציאל החשמלי של גשר וויטסטון. זה מאפשר למדוד את מהירות הזרימה.

1. התאם את הגשושית החמה למיקום האנכי כך שהיא רחוקה מספיק מהצלחת השטוחה, שבמקרה זה היא רצפת מנהרת הרוח, כך שהיא ממוקמת באזור הנחל החופשי.
2. הפעל את תוכנת בקרת מנהרת הרוח.
3. פתח את תוכנת המכשיר הווירטואלי והגדר את תדר הדגימה ל- 10 kHz ואת מספר הדגימות ל- 100,000. פרמטרים אלה נקבעים על ידי מאפייני הזרימה של שדה הזרימה שיש למדוד ועשויים להשתנות בהתאם לידע של דרישת ההתכנסות של הסטטיסטיקה הממוקדת.
4. הגדר את מהירות מנהרת הרוח ל 0 קמ"ש, ולתעד את המתח על גשר וויטסטון.
5. להגביר את מהירות האוויר של מנהרת הרוח במרווחים של 3 קמ"ש עד 15 קמ"ש. אפשר לזרימה להתייצב בכל מהירות אוויר לפני מדידת המתח.
6. להגביר את מהירות האוויר של מנהרת הרוח במרווחים של 5 קמ"ש עד 60 קמ"ש, ולמדוד את המתח בכל תוספת.
7. כאשר כל המדידות הושלמו, להפחית את זרימת האוויר ל 30 קמ"ש ולאחר מכן לכבות את מנהרת הרוח.

איור 3. סכמטי לרוחב של אות overshoot, כפי שנצפה על oscilloscope במהלך מבחן גל מרובע.

3. סקר שכבות גבול

1. באמצעות אותה הגדרת כמו בחלק הניסיוני הקודם, להוריד לאט את הגשושית חוט חם עד שהוא נוגע רצפת סעיף הבדיקה, אשר ישמש צלחת שטוחה.
2. הפעל את מנהרת הרוח והגדר את במהירות האוויר ל-40 קמ"ש, את תדר הדגימה ל-10 קילו-הרץ ואת מספר הדגימות ל-100,000 כמו קודם לכן.
3. הקלט את קריאת המתח בהגדרה האנכית הנמוכה ביותר, הנמצאת ליד הלוח השטוח ובשכבת הגבול.
4. הזז את הגשוש אנכית, הגדלת הגובה בשלבים של 0.05 מ"מ עד לגובה של 0.50 מ"מ, ורשום את קריאת המתח במיקום אנכי.
5. הגדל את גובה הבדיקה בשלבים של 0.10 מ"מ עד לגובה של 1.50 מ"מ, ורשום את קריאת המתח במיקום אנכי.
6. הגדל את גובה הבדיקה בשלבים של 0.25 מ"מ עד לגובה הסופי של 4.00 מ"מ, ורשום את קריאת המתח במיקום אנכי.
7. כאשר כל המדידות הושלמו, הפחיתו את מהירות האוויר ל-20 קמ"ש ולאחר מכן כבה את מנהרת הרוח, CTA, ספק הכוח, האוסצילוסקופ ומחולל הפונקציה.