Sebességmérés

a sebességmérések fizikai módszerei általában közvetettek. Ebbe a kategóriába tartoznak a sputter-con módszerek, amelyek az elektromos kisülés paramétereinek a sebességtől való függését használják; ionizációs módszerek, amelyek a mozgó közegben radioaktív izotóp által előállított koncentrált ionok mezőjétől függenek a folyadék áramlási sebességén; az elektrodiffúziós módszer, amely az áramlás hatását használja az elektróddiffúziós folyamatokra; a forró huzal vagy forró film anemométer; mágnes akusztikai módszerek.

a hot-wire módszer az érzékelő elem konvektív hőátadásának a vizsgált közeg bejövő áramlásának sebességétől való függéséből származik (lásd Hot-wire és Hot-film Anemometer). Fő előnye, hogy az elsődleges átalakító nagyfrekvenciás választ ad, amely lehetővé teszi számunkra, hogy az áramlás turbulens jellemzőinek mérésére használjuk.

a sebességi mezők elektrodiffúziós vizsgálatának módszere a katód felé diffundáló és azon kisülő ionok áramának mérésén alapul. Az elektrolitban oldott anyagoknak biztosítaniuk kell az elektrokémiai reakciót az elektródákon. Kétféle elektrolitot használnak leggyakrabban: ferrocianid, amely kálium − ferri és ferrocianid k3fe(CN)6, K4Fe(CN)6 oldatából áll, 10-3-5 kb 102 mól/1 koncentrációval) és nátrium − NaOH (0,5-2 mól/1 koncentrációval) vízben; triodin, amely az I2 (10-4-10-2 mól/1) jodid oldatot és ki kálium-jodidot (0,1-0,5 mól/1) tartalmaz) vízben. Az ilyen rendszerekben katódként platinát használnak. A sebességmérés során egy 30-40 MHz átmérőjű üveg kapilláriscsőből készült érzékelőt használnak, amelybe forrasztott platinahuzal (d = 15-20 6 m) van. Az érzékelő elem (a katód) az áramlás felé néző huzalvég, az eszköz burkolata pedig az anód. Az áramkörben lévő áram és a sebesség közötti függést az I = A + B reláció írja le, ahol A és B a kalibrációs tesztekben meghatározott jelátalakító állandók.

a magnetohidrodinamikai módszerek a mozgó ionizált gáz vagy elektrolit és a mágneses mező közötti dinamikus kölcsönhatás hatásain alapulnak. A keresztirányú mágneses mezőben mozgó vezető közeg E elektromos erőt hoz létre a folyadékáramban L távolságban elhelyezett két szonda között, arányos a H mágneses tér intenzitásával és az u áramlási sebességgel: E = 6. A módszer hátránya, hogy csak az áramlási szakasz átlagolt sebességének mérésére használható, ennek ellenére a forró és ritka plazma közegek vizsgálatában talált alkalmazást.

a közvetlen módszerek közül a legelterjedtebbek az akusztikus, radiolokációs és optikai módszerek. A közeg sebességének meghatározására szolgáló akusztikus módszerek alkalmazásával mérhetjük az ultrahanghullámok klaszterének szórását a klasztertengelyre merőleges folyadékárammal, vagy a mozgó közeg által szétszórt ultrahang frekvenciájának Doppler-eltolódását, vagy az akusztikus rezgések mozgó közegen keresztüli utazási idejét. Ezek a módszerek alkalmazhatók a légkörben és az óceánban zajló áramlások tanulmányozásában, ahol a mérési hely követelményei kevésbé szigorúak, mint a laboratóriumi modellkísérletekben. A nagy tér-idő felbontású precíziós kísérletek elvégzéséhez optikai módszereket alkalmaznak-a legkifinomultabb módszer a lézeres Doppler anemometria. (lásd anemométerek, lézer Doppler). A lézeres Doppler anemometria az áramlásban lévő kis részecskék szétszóródásától függ, és kinematikai módszernek is tekinthető (lásd fent).