מדידת זרמים סוערים

מקור: ריקרדו מג'יה-אלווארז וחוסאם היקמט ג'באר, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, MI

זרמים סוערים מציגים תנודות בתדר גבוה מאוד הדורשות מכשירים ברזולוציית זמן גבוהה לאפיון המתאים להם. אנמומטרים חוט חם יש מספיק זמן-תגובה כדי למלא דרישה זו. מטרת הניסוי הזה היא להדגים את השימוש באנמומטריית חוט חם כדי לאפיין מטוס סוער.

בניסוי זה, גשושית חוט חם מכוילת בעבר תשמש לקבלת מדידות מהירות במיקומים שונים בתוך הסילון. לבסוף, נדגים ניתוח סטטיסטי בסיסי של הנתונים כדי לאפיין את התחום הסוער.

מדוד את רוחב החריץ, ה- Wורשום ערך זה בטבלה 1.
הגדר את מד המנומטר של החוט החם במרחק מהיציאה שווה ל x = 1.5W לאורך קו האמצע. הקלט מיקום זרם זה בטבלה 2. קו האמצע הוא המקור של קואורדינטת spanwise (y = 0).
התחל את תוכנית רכישת הנתונים עבור חציית המטוס. הגדר את קצב הדגימה על 500 הרץ עבור סך של 5...

איור 5 מציג את התפלגות המהירות הממוצעת על-פני הסילון במיקום במורד הזרם x = 3W. ואיור 6 מראה את התפלגות עוצמת המערבולת על פני המטוס באותה תנוחה במורד הזרם. טבלה 3 כוללת את התוצאות עבור הערכים המקומיים של מהירות ממוצעת ועוצמת מערבולת ב?...

ניסוי זה הדגים את היישום של אנמומטריית חוט חם לאפיון זרמים סוערים. בהתחשב בכך מערבולת תערוכות תנודות מהירות בתדר גבוה, אנמומטרים חוט חם הם מכשירים מתאימים לאפיון שלה בשל רזולוציית הזמן הגבוהה שלהם. עם זה בחשבון, השתמשנו אנומטר חוט חם מכויל כדי לאפיין את המהירות המקומית הממוצעת ועוצמת מערב...

Chapra, S.C. and R.P. Canale. Numerical methods for engineers. Vol. 2. New York: McGraw-Hill, 1998.
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.
White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5^th ed., Wiley, 2006.
Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research,6:765-775, 1931.