Principalele utilizări și principii de funcționare ale unui anemometru
1. Măsurați viteza și direcția medie a curgerii.
2. Măsurați viteza pulsatorie și spectrul său de frecvență al fluxului de intrare.
3. Măsurați stresul Reynolds în turbulență și dependențele de viteză și timp între două puncte.
4. Măsurați efortul de forfecare a peretelui (de obicei folosind o sondă de film fierbinte plasată la nivelul peretelui, similar cu măsurarea vitezei).
5. Măsurați temperatura fluidului (măsurați în avans curba rezistenței sondei care se schimbă cu temperatura fluidului, apoi determinați temperatura pe baza rezistenței măsurate a sondei.
Principiul de funcționare al anemometrului
Principiul de bază al unui anemometru este să plasați un fir subțire de metal într-un fluid, să aplicați curent pentru a încălzi firul și să faceți temperatura acestuia mai mare decât temperatura fluidului. Prin urmare, anemometrul cu sârmă metalică se numește „sârmă fierbinte”. Când fluidul curge prin firul metalic într-o direcție verticală, acesta va elimina o parte din căldură din fir, determinând scăderea temperaturii firului. Conform teoriei schimbului de căldură convectiv forțat, poate fi derivată o relație între căldura disipată de firul fierbinte Q și viteza v a fluidului. O sondă standard cu fir fierbinte constă din două suporturi tensionate cu un fir metalic scurt și subțire. Firele metalice sunt de obicei realizate din metale cu puncte de topire ridicate și ductilitate bună, cum ar fi platină, rodiu, wolfram etc. Diametrul firului utilizat în mod obișnuit este de 5 μ m și lungimea este de 2 mm; diametrul sondei mai mic este de numai 1 μ m iar lungimea este de 0,2 mm. În funcție de diferite scopuri, sonda cu sârmă fierbinte este, de asemenea, făcută în sârmă dublă, sârmă triplă, sârmă oblică, în formă de V-, în formă de X- etc. Pentru a crește rezistența, uneori se folosește pelicula de metal în locul sârmei metalice. De obicei, o peliculă subțire de metal este pulverizată pe un substrat izolat termic, care se numește o sondă de film fierbinte. Sonda liniei fierbinți trebuie calibrată înainte de utilizare. Calibrarea statică se efectuează într-un tunel eolian standard specializat, măsurând relația dintre viteza curgerii și tensiunea de ieșire și trasând-o într-o curbă standard; Calibrarea dinamică este efectuată într-un câmp de flux pulsatoriu cunoscut sau prin adăugarea unui semnal electric pulsatoriu la circuitul de încălzire al unui anemometru pentru a verifica răspunsul în frecvență al anemometrului cu fir fierbinte. Dacă răspunsul în frecvență este slab, circuitele de compensare corespunzătoare pot fi utilizate pentru a-l îmbunătăți.
