Определение скорости теплоносителя многоканальными пневмометрическими трубками


DOI: 10.34759/tpt-2021-13-3-126-134

Авторы

Болтенко Э. А., Жилко В. Н., Марцинюк Д. Е.

АО «Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности атомных электростанций», ул. Святого Константина, д. 6, г. Электрогорск, Московская обл., 142530.

Аннотация

Представлено описание нового метода калибровки и методики измерения скорости потока многоканальными пневмометрическими трубками. Показано, что при калибровке замена отклонения датчика в одной из плоскостей на вращение датчика относительно оси в диапазоне углов 0° ≤ φ ≤ 360°, измерения при каждом постоянном положении угла φ перепадов давления между каждой парой боковых отверстий, лежащих во взаимноперпендикулярных плоскостях позволяет установить функциональную связь в виде замкнутых кривых, полученных при постоянных скорости потока и угле наклона плоскости. Использование предлагаемого алгоритма калибровки и обработки данных позволяет повысить точность определения скорости и ее направления и расширить диапазон измерений в область малых углов натекания. Замкнутость кривых позволяет описать их одной зависимостью, которая связывает между собой углы натекания и скорость. Использование предлагаемого алгоритма калибровки и обработки данных позволяет повысить точность определения скорости и ее направления и расширить диапазон измерений в область малых углов натекания. В работе описан также трехканальный датчик скорости и методика калибровки и измерения вектора скорости с его помощью. Выполнены измерения вектора скорости в 11 ячейках модельной сборки с закрученными имитаторами твэл при числах Re = 3500 и 30000.

Ключевые слова:

новый алгоритм калибровки, трехканальный датчик

Библиографический список

  1. Повх И.П. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. М.-Л.: Машиностроение, 1965.

  2. Горлин С.М. Экспериментальная аэромеханика. М.: Высшая школа, 1979.

  3. Bryer D.W., Walshe D.E., Garner H.C. Pressure probes selected for three-dimensional flow measurements. Rep. Mem. Aero. Res. Coun. London, N. 3037, 1955.

  4. Мерингтон. Измеритель угла атаки и угла, поперечного оси зонда // Тр. Амер. об-ва инженеров-механиков. ТОИР. 1968. № 3. С. 204.

  5. Dau К., McLeocI M., Surry D. Two probes for the measurement of the complete velocity in subsonic flow // The Aeronautical Journal. 1968. V. 72. P. 1066–1068. doi:10.1017/S0001924000085651

  6. Самет, Эйнав. Пневмометрический насадок для определения направления потока // Приборы для науч. исслед. 1984. № 4. С. 146‒152.

  7. Эйбек. Экспериментальное исследование течения вниз по потоку от кругового и обтекаемого цилиндров // Соврем. машиностроение. 1991. Сер. А. № 6. С. 111‒121.

  8. Эйбек, Итон. Влияние продольного вихря, погруженного в турбулентный пограничный слой, на теплообмен // Теплопередача. 1987. № 1. 24.

  9. Мацунага, Исибаси, Ниси. Измерения мгновенных значений давления и скорости в нестационарном трехмерном потоке воды с помощью комбинированного насадка с пятью отверстиями // Тр. Амер. об-ва инженеров-механиков. ТОИР. 1980. Т. 102. № 2. С. 138‒144.

  10. Pauley W.R., Eaton J.K. Experimental study of the development of longitudinal vortex pairs embedded in a turbulent boundary layer // AIAA J. 1987. V. 26. N 7. P. 816‒823.

  11. Treaster A.L., Yocum A.M. The calibration and application of five-hole probes // Instr. Soc. Amer. Trans. 1979. V. 18. P. 23‒34.

  12. Pierce F.J., Harsh M.D. The mean flow structure around and within a turbulent junction or horseshoe vortex. Part II: The separated and junction vortex flow // J. Fluid Engin. 1988. V. 110. P. 415‒423. https://doi.org/10.1115/1.3243572

  13. Pierce J.F., Kim С.М., Harsh M.D. The mean flow structure of a turbulent junction vortex. Interim Report VPI-E-87-6, Virginia Polytechnic Inst. and State Univ., 1987.

  14. Payne F.M., Ng T.T., Nelson R.C. Seven hole probe measurement of leading edge vortex flows // Experiments in Fluids. 1989. V. 7. P. 1‒8. https://doi.org/10.1007/BF00226590

  15. Егоров В.В. Особенности гидродинамики и массообмена теплоносителя в пучках крестообразных стержней. Дисс... канд. техн. наук. Н. Новгород, 1998 г. 329 с.

  16. Патент России 2360257 МПК3G 01Р 5/14,(2006.1). Способ определения величины и направления скорости теплоносителя / Э.А. Болтенко, В.Н. Жилко, Д.Е. Марцинюк. Заявка № 2007144737/28 от 05.12.2007. Бюл. № 18. 2009. 13 с.

  17. Болтенко Э.А., Жилко В.Н., Марцинюк Д.Е. Новый алгоритм калибровки и обработки результатов измерений многоканальными датчиками скорости для исследования закрученных потоков // Третья Международная конференция «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках», 21‒23 октября 2008 г., Москва.

  18. Басов А.В., Болтенко Э.А., Жилко В.Н., Марцинюк Д.Е. Измерение средних и локальных скоростей жидкости в ячейках моделей тепловыделяющих сборок с закруткой потока // Тезисы докладов Третья Международная конференция «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках», 21‒23 октября 2008 г., Москва. Москва: Изд. дом МЭИ, 2008.

  19. Патент России 2422837 МПК3 G01Р 5/14, G01Р 5/16 (2006.01). Способ определения скорости и направления потока теплоносителя / В.Н. Жилко, Д.Е. Марцинюк, Э.А. Болтенко. Заявка № 2009147106/28(067125) от 18.12.2009. Опубликовано 27.06.2011 Бюл. № 8.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024