如何测量不同点大隧道的空气流量?


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我是一名今年夏天在公司实习的学生,我已经负责其第一个R& D项目,这将要求我收集大量数据。我工作的机器称为隧道修整机。它基本上是一条长隧道,通过它可以拉动衣服以便在洗涤循环后将它们擦干并去除皱纹。从隧道上方的竖井通过百叶窗将热空气吹到衣服上,该竖井从保持空气流动的风扇引出。我想做的是在隧道的多个点测量衣服上方,衣服层面和衣服下方的空气流量。由于隧道内的空气很热,衣服穿过它,这种测量不能手动完成;我需要可以放置在隧道中的传感器,最好粘在墙上,在机器正常运行时提供数据。这项努力的目标是揭示机器中空气流量显着减少的死点。

我看过一些不同类型的传感器,但我真的不知道我在寻找什么,我认为我最终使用的不应该太昂贵。我希望有人可以提供一些见解,我应该为此目的寻找哪种气流传感器或其他类型的传感器。


“热”,你的意思是温度在300K-370K范围内?湿度会对普通电子产品造成腐蚀问题吗?
Spencer Joplin

据我所知,在300 * F范围内我被告知更多,所以超过400 K.我不得不询问有关湿度的问题......但我知道传感器放置的腔室不会过于潮湿。穿过它的衣服会有点潮湿,但里面的空间干燥,衣服上吹着干燥的热空气。
Carly

Answers:


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我从你的问题中挑选了几个感兴趣的东西。

  1. 您似乎对测量隧道壁附近的气流感兴趣
  2. 您似乎对寻找(相对)低流量区域感兴趣,但似乎对特定的流速或速度不感兴趣。

从这两个项目中,我提出通过流动可视化技术,而不是自由流速度测量技术,您将获得更好的服务。对于您的应用,我建议使用弦,就像在低速风洞中常见的那样。

这些有几个优点。它们的成本非常低,相当容易显示差异,可以放在隧道墙壁的任何地方,然后拆除。不幸的是,它们需要视觉监控(例如,您必须看到它们或能够拍摄视频)并且它们提供有限的可量化数据。然而,它们是一种非常简单有效的方法来可视化隧道中的流场,从而确定低流量区域的位置。

查看NASA的信息网站 这里 欲获得更多信息。


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如何在隧道的宽度上划出一个皮托管 - 有一个实验,在风扇前后测量速度分布 - 较小的比例(管道直径为6英寸),但你甚至可以有一个管移动或者做一个20或30的“梳子”然后是静止的。


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在研究这些之后,我不确定这些是否符合我的目的。当我正在使用的是一条足以让人舒适地站在里面的隧道时,他们听起来更像是管道。似乎很难在如此大的隧道中获得静压读数,并且皮托管读数可能会歪斜,因为在正常情况下有衣服穿过机器。然而,这对于没有衣服的实验仍然是有用的。
Carly

很高兴听到你的样子 - 这只是一个建议,祝你好运。
Solar Mike

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如果没有看到它,我不能给你一个黑白答案,但公平的赌注是使用超声波传感器。这些系统的工作原理是将成对的超声换能器以一定角度放置在外壳的外侧,在气流行进的轴线上指向彼此。一个传感器将“ping”另一个传感器,接收传感器将记录ping到达它的时间。然后它将ping第一个传感器,然后记录接收所需的时间。如果外壳内有空气流动,则一个传感器将比另一个传输时间更长,因为一个传感器有效地行进得比声速慢(与气流上游对抗)而另一个传感器更快(随着气流向下游航行)。时差直接与空气速度成正比。

只要您可以在所需的测量点访问外壳的外部,这可能会起作用,但它们对外壳的直径有限制。

这个 链接 来自E& H的视频很棒,可以更清楚地展示我所写的内容,他们的夹式传感器的距离限制为4米。

找到死点的另一种间接方法可能是沿线使用腐殖质传感器(如果可能的话,在已知的好位置),然后将其他人置于可疑的死点。我认为死角点的湿度会更高你不会想到吗?


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您可以直接测量蒸发:将具有(已知的)水的小玻璃瓶和顶部的小开口放置,将它们放置在不同的位置并在一个循环中记录蒸发。如果隧道是一个干燥器,你会在某些点上有非常潮湿的空气,因此没有水的蒸发 - 那么你应该找到其他的东西,也许是蒸汽压力不太高的有机溶剂。在这种情况下考虑健康和安全方面 - 我想你最多使用100ml左右,但无论如何都要考虑它。

您还可以进行热测量:测量将传感器维持在高于空气温度的某个$ \ Delta T $所需的电流。所需的能量越多,流量越多。这可以作为2000欧元左右的预测者使用( http://www.bindergroup.info/binder/en/products/flow/gasflowmeasure.php )因为你只需要一个定性的陈述,你可以自己即兴创作。

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