Quelle: Ricardo Mejia-Alvarez und Hussam Hikmat Jabbar, Department of Mechanical Engineering, Michigan State University, East Lansing, MI

Turbulente Strömungen weisen sehr hoher Frequenzschwankungen, die Instrumente mit hoher Zeitauflösung für ihre entsprechenden Charakterisierung erfordern. Hitzdraht-Anemometer haben eine kurze genügend Reaktionszeit um diese Anforderung zu erfüllen. Dieses Experiment soll veranschaulicht die Verwendung der Hitzdraht-Messung um einen turbulenten Jet zu charakterisieren.

In diesem Experiment ein zuvor kalibrierten Hitzdraht-Sonde wird verwendet, um Geschwindigkeitsmessungen an verschiedenen Positionen innerhalb der Jet zu erhalten. Zu guter Letzt zeigen wir eine grundlegende statistische Analyse der Daten zu dem turbulenten Gebiet charakterisieren.

1. Messen Sie die Breite des Schlitzes, W, und tragen Sie diesen Wert in Tabelle 1.
2. Festlegen der Hitzdraht-Anemometer in einer Entfernung von der Ausfahrt gleich X = 1,5W entlang der Mittellinie. Notieren Sie diese streamwise Position in Tabelle 2. Die Mittellinie ist der Ursprung der spanwise Koordinate (y = 0).
3. Starten des Übernahme-Programms für die Durchquerung des Jets. Legen Sie die Sample-Rate bei 500 Hz für insgesamt 5000 Proben (z.B. 10 s von Daten).
4. Erfassen die a

Abbildung 5 zeigt die Verteilung der Durchschnittsgeschwindigkeit über die Düse an der nachgelagerten Position X = 3W. Und Abbildung 6 zeigt die Verteilung der Turbulenzintensität über die Düse an der gleichen Stelle der nachgelagerten. Tabelle 3 hat die Ergebnisse für die lokale Werte der durchschnittlichen Geschwindigkeit und Turbulenz Intensität an der streamwise Position X = 3w. Die ...

Dieses Experiment demonstriert die Anwendung der Hitzdraht-Messung zur Charakterisierung turbulenter Strömungen. Angesichts der Tatsache, dass Turbulenzen Hochfrequenz Geschwindigkeit Schwankungen aufweist, Hitzdraht-Anemometer sind geeignete Instrumente für die Charakterisierung aufgrund ihrer hohen Zeitauflösung. Mit diesem im Verstand, verwendeten wir eine kalibrierte Hitzdraht-Anemometer, die durchschnittliche lokale Geschwindigkeit und Turbulenz Intensität an verschiedenen Positionen innerhalb einer planaren Jet...

1. Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
2. King, L.V. On the convection of heat from small cylinders in a stream of fluid: determination of the convection constants of small platinum wires with applications to hot-wire anemometry. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character 214 (1914): 373-432.
3. White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
4. Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5^th ed., Wiley, 2006.
5. Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research,6:765-775, 1931.