Измерение расхода воздуха

Наиболее распространенными являются два способа измерения расхода воздуха в двигателях. Это использование лемнискатного насадка и установка гребенки для измерения полных и статических давлений на выходе из сопла двигателя. Лемнискатный насадок, устанавливаемый на входе в двигатель, имеет плавную входную часть (выполненную по лемнискате) для

получения равномерных профилей скоростей по сечениям входного канала. По окружности насадка расположены трубки отбора статического давления, которые объединены в коллектор для определения среднего по окружности статического давления.

Расход воздуха через двигатель в этом случае вычисляется по формуле

G_в=m·q(λ_о)· σ,

где m – постоянная величина (для воздуха m = 0,3965);

Р^*_о – полное давление в том же сечении, где измеряется статическое;

Т^*_о – полная температура;

F_о – площадь сечения лемнискатного насадка;

q(λ_о) – газодинамическая функция скорости, определяемая с помощью таблиц газодинамических функций по известному отношению давлений

σ – коэффициент, учитывающий потери полного давления.

Потерями давления на входе в насадок можно пренебречь. Полная температура равна температуре окружающего воздуха на входе в двигатель.

Конструкция двигателя не всегда позволяет установить лемнискатный насадок. В этом случае удобен способ измерения расхода с помощью пневмометрических трубок, располагаемых в выходном сечении сопла двигателя. Для этого выходная часть сопла условно разбивается на ряд колец с равными площадями и каждое такое кольцо для измерения полного давления снабжается отдельными пневмометрическими трубками, которые обычно объединены в одну гребенку. На стенке сопла измеряется статическое давление. Температура потока по сечению неравномерна, поэтому по измерениям в нескольких точках сечения определяется средняя величина полной температуры.

Термопары могут быть расположены на гребенке пневмометрических трубок.

Расход продуктов сгорания двигателя G_г определяется по той же формуле, что и для воздуха (для продуктов сгорания керосина m = 0,389).

Расход воздуха будет равен G_в = G_г – G_т, где G_г – расход топлива, измеренный любым из перечисленных ранее способов.

7.11. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА

Определение величины скорости потока

Определение величины скорости потока при испытании двигателей производят по уравнению Бернулли. Для газовых потоков малой скорости (M=£0,25) пользуются формулой для несжимаемой жидкости

W= ,

где D р – разность между полным и статическим давлением;

ρ – плотность жидкости.

Для потоков большой скорости используют соотношение

W = λ·α_акр,

где α_акр = .

Коэффициент скорости λ определяется с помощью газодинамических функций в соответствии с величиной , полученной при измерениях, так же как и параметр температуры .