Интегральный термоанемометр для измерения средней температуры и расхода воздуха в каналах, на выходах анемостатов и в вентиляционных решётках

Autor: Tsakanian, Oleh S., Koshel, Serhii V.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Проблемы машиностроения; Том 23, № 4 (2020); 14-21
Проблеми машинобудування; Том 23, № 4 (2020); 14-21
Journal of Mechanical Engineering; Том 23, № 4 (2020); 14-21
ISSN: 2709-2984
2709-2992
Popis: When creating ventilation systems, it is important to correctly calculate the volumes of air inflow and outflow. If an error is made in the calculation or a redistribution of air flows is required, measurements are indispensable. The existing methods for determining the air flow rate by using point measurements in the cross-section are laborious and time-consuming, and taking readings at different time points introduces a significant error into the result. A. M. Pidhornyi Institute of Mechanical Engineering Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine has developed a new hot-wire anemometer whose use greatly simplifies the measuring process. This device allows one to measure the average values of temperature and air velocity (flow rate) in the cross-section of air ducts or at the inlets and outlets of grilles and anemostats, and can be used in real time to monitor and control air flow rate and temperature in ventilation systems. The probe of the hot-wire anemometer is a metal shell with guides on which a sensitive element is laid. Its principle of operation is to change the heat transfer coefficient at different air leakage velocities. The anemometer is preliminarily calibrated in laboratory conditions at various velocities. There has been obtained a calibration dependence that can be used to measure the air flow rate at the inlets and outlets of air distribution devices and directly in the air ducts. To improve the measurement accuracy, it is necessary to provide the 90° angle of airflow leakage on the hot-wire anemometer probe. For this, special air collectors and air flow rectifiers are used.
Під час створення систем вентиляції важливо правильно розрахувати обсяги припливу і відпливу повітря. Якщо під час розрахунку допущена помилка або потрібен перерозподіл потоків повітря, без вимірювань не обійтися. Існуючі способи визначення витрати повітря за допомогою точкових вимірювань в перерізі трудомісткі і вимагають значних витрат часу, а зняття показань в різні моменти часу привносить в результат значну похибку. В Інституті проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України розроблений термоанемометр нової конструкції, використання якого значно спрощує вимірювальний процес. Він дозволяє проводити вимірювання середніх значень температури і швидкості (витрати) повітря в перерізі повітропроводів або на входах і виходах решіток і анемостатів. Прилад може використовуватися в режимі реального часу для контролю і керування витратою і температурою повітря в системах вентиляції. Зонд термоанемометра включає порожнистий каркас з направляючими, на які укладено чутливий елемент. Принцип роботи приладу полягає в зміні коефіцієнта тепловіддачі за різної швидкості натікання повітря. Попередньо в лабораторних умовах проводиться градуювання термоанемометра за різних швидкостей. Отримано градуйовану залежність, яка може використовуватися під час вимірювань витрати повітря на входах і виходах повітророзподільних пристроїв і безпосередньо в повітроводах. Для підвищення точності вимірювань необхідно забезпечити кут натікання повітряного потоку на зонд термоанемометра, що дорівнює 90°. Для цього використовуються спеціальні повітрозбірники і випрямлячі повітряного потоку.
При создании систем вентиляции важно правильно рассчитать объемы притока и оттока воздуха. Если при расчете допущена ошибка или требуется перераспределение потоков воздуха, без измерений не обойтись. Существующие способы определения расхода воздуха с помощью точечных измерений в сечении трудоемки и требуют значительных временных затрат, а снятие показаний в различные моменты времени привносит в результат значительную погрешность. В Институте проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины разработан термоанемометр новой конструкции, использование которого значительно упрощает измерительный процесс. Он позволяет проводить измерения средних значений температуры и скорости (расхода) воздуха в сечении воздуховодов или на входах и выходах решеток и анемостатов. Прибор может использоваться в режиме реального времени для контроля и управления расходом и температурой воздуха в системах вентиляции. Зонд термоанемометра представляет собой металлическую обечайку с направляющими, на которые уложен чувствительный элемент. Принцип работы прибора заключается в изменении коэффициента теплоотдачи при различной скорости натекания воздуха. Предварительно в лабораторных условиях проводится градуировка термоанемометра при различных скоростях. Получена градуировочная зависимость, которая может использоваться при измерениях расхода воздуха на входах и выходах воздухораспределительных устройств и непосредственно в воздуховодах. Для повышения точности измерений необходимо обеспечить угол натекания воздушного потока на зонд термоанемометра, равный 90°. Для этого используются специальные воздухосборники и выпрямители воздушного потока.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: