Nopeuden mittaus

fyysiset nopeusmittausmenetelmät ovat pääsääntöisesti epäsuoria. Tämä luokka sisältää sputter-con menetelmiä, jotka käyttävät riippuvuutta parametrien sähköisen vastuuvapauden nopeus; ionisaatiomenetelmiä, jotka riippuvat alalla konsentroituja ioneja, tuotettu radioaktiivinen isotooppi liikkuvassa väliaineessa nesteen virtausnopeus; electrodiffusion menetelmä, joka käyttää vaikutusta virtauksen elektrodi-diffuusio prosesseja; kuuma-lanka tai kuuma-elokuva anemometri; magneetti akustisia menetelmiä.

kuumalankamenetelmä on johdettu Anturielementin konvektiivisen lämmönsiirron riippuvuudesta tutkittavan väliaineen saapuvan virtauksen nopeudesta (KS.kuumalanka ja Kuumafilmianemometri). Sen tärkein etu on, että primaarimuuntimella on korkea taajuusvaste, jonka avulla voimme käyttää sitä virtauksen turbulenttisten ominaisuuksien mittaamiseen.

nopeuskenttien elektrodiffuusiomenetelmä perustuu katodia kohti hajoavien ja sille purkautuvien ionien virran mittaamiseen. Elektrolyytissä olevien liuenneiden aineiden on varmistettava elektrodeissa tapahtuva sähkökemiallinen reaktio. Useimmiten käytetään kahdenlaisia elektrolyyttejä: ferrosyanidi, joka koostuu kaliumferri − ja ferrosyanidi K3Fe(CN)6, k4fe(CN)6-liuoksesta, jonka pitoisuus on 10-3 − 5 × 102 moolia/1) ja Kaustinen natrium NaOH (pitoisuus 0,5-2 moolia/1) vedessä; triodiini, joka koostuu jodidiliuoksesta I2 (10-4-10-2 moolia/1) ja kaliumjodidi KI (0,1-0,5 moolia/1)) vedessä. Platinaa käytetään katodina tällaisissa järjestelmissä. Nopeusmittauksessa käytetään anturia, joka on valmistettu halkaisijaltaan 30-40 µm: n lasisesta kapillaariputkesta, johon on juotettu platinalanka (d = 15-20 µm). Anturielementti (katodi) on johdinpää kohti virtausta ja laitteen kotelo on anodi. Piirin virran ja nopeuden välistä riippuvuutta kuvaa suhde I = A + B, jossa A ja B ovat kalibrointitesteissä määriteltyjä anturin vakioita.

magnetohydrodynaamiset menetelmät perustuvat liikkuvan ionisoituneen kaasun tai elektrolyytin ja magneettikentän dynaamisen vuorovaikutuksen vaikutuksiin. Poikittaisessa magneettikentässä liikkuva johtava väliaine tuottaa kahden nestevirtauksessa etäisyydelle L asetetun anturin välille sähkövoiman E, joka on verrannollinen magneettikentän voimakkuuteen H ja virtausnopeuteen u: E = μ. Menetelmän haittana on se, että sitä voidaan käyttää vain mittaamaan virtausosan keskiarvon nopeutta, mutta se on kuitenkin löytänyt käyttöä kuuman ja harvinaisen plasmamedian tutkimisessa.

suorista menetelmistä runsaimpia ovat akustiset, radiopaikannusmenetelmät ja optiset menetelmät. Käyttämällä akustisia menetelmiä nopeuden määrittämiseksi väliaineen, voimme mitata joko sironta klusterin ultraääni aaltoja, jonka nesteen virtaus kohtisuorassa klusterin akselin, tai Doppler siirtyminen taajuuden ultraääni hajallaan liikkuvan väliaineen, tai matka-aika akustinen heilahteluja kautta liikkuvaa väliainetta. Nämä menetelmät ovat löytäneet sovellutuksia tutkittaessa virtauksia ilmakehässä ja meressä, jossa mittauksen paikkakunnalle asetetut vaatimukset ovat lievemmät kuin laboratoriomallikokeissa. Tarkkuuskokeiden suorittamiseen, joissa on korkea tila—ja aikaresoluutio, käytetään optisia menetelmiä-hienostunein käytetty menetelmä on laser-doppler-anemometria. anemometrit, Laser Doppler). Laser-Doppler-anemometria riippuu virtauksen pienistä hiukkasista syntyvästä sironnasta ja sitä voidaan pitää myös kinemaattisena menetelmänä (KS.yllä).