關(guān)于轉(zhuǎn)子式流速儀兩個(gè)問題的探討.docxVIP

1、M。一第19卷第2期1995年6月武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofWuhanTransportationUniversity丁HM上Vol.19No.2June1995關(guān)于轉(zhuǎn)子式流速儀兩個(gè)問題的探討贓盾德新樓宇娟（武漢交通科技大學(xué)船舶及海洋工程系武漢430063）摘宴：通過實(shí)驗(yàn)研究了轉(zhuǎn)子式流速儀軸線與源速方向有夾角（偏流角）時(shí)，其測量速度預(yù)報(bào)值與真值之間的誤差及瞽連儀用于近水面測量時(shí)水面對測精度的影響、美調(diào)：旋槳式淹速儀頃或參遍晴用量精度1問題的提出中腰法辦號：TV1打.，轉(zhuǎn)子式流速儀是工程上測量流速的常用儀器.其工作原理是當(dāng)流速儀與流體之間有一定相對速度時(shí)，轉(zhuǎn)子受到水動力的作用而旋轉(zhuǎn)，

2、在一定速度范圍內(nèi).其旋轉(zhuǎn)速度與該相對速度成正比.通過標(biāo)定來確定比例系數(shù).標(biāo)定通常是在實(shí)觸室內(nèi)品質(zhì)較好、無自由面干擾的均勻流場中進(jìn)行、此時(shí)流速儀的軸線方向與均勻流場流速的方向保持一致（無偏流角）.但由于在實(shí)際應(yīng)用時(shí).被測流場流速的方向常常不能準(zhǔn)確確定.放置流速儀時(shí)就可能與流速方向不一致而存在偏流角.這樣，所得流速測量值就會存在偏流系統(tǒng)誤差.影響測盤精度.另外，當(dāng)應(yīng)用流速儀測景近水面流場流速時(shí)，因自由水面存在，使之與標(biāo)定時(shí)的環(huán)境有本質(zhì)不同.從而影響到流速儀轉(zhuǎn)速與相對流速之間的比例關(guān)系而導(dǎo)致系統(tǒng)誤差.本文通過實(shí)驗(yàn)研究了上述兩個(gè)因素導(dǎo)致流速儀測量輸出值偏離真值的程度,為今后在工程上遇到此類問題時(shí)提供了

3、準(zhǔn)確度依據(jù)、2實(shí)驗(yàn)概況實(shí)饗是在長X寬X水深為10mXO.4m：0.45m的水槽中進(jìn)行.將流速儀固定在水槽壁頂部的拖車上，通過晶閘管直流調(diào)速裝置控制拖車的速度.拖車速度值則通過跑標(biāo)方式澳I定.調(diào)整流速儀軸線與掩車行進(jìn)方向的夾角（或調(diào)整流速儀的沉深）.便可測得在同一拖車運(yùn)行速度下,流速儀的輸出值與偏流角（或沉深）之間的關(guān)系曲線.本次實(shí)驗(yàn)采用的流速儀為南京水科院研制的csy直讀式多功能流速儀3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論圖1為拖車速度為0.36m/s時(shí)，流速儀測量輸出值«隨流速儀沉深h的變化曲線.此處流速儀沉深定義為流速儀轉(zhuǎn)于軸線距水面的水下距離、從圖中可見.曲線有顯著變化的范幽極收13期-熊藍(lán)魁：男,

4、35歲，講師武汝交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)武汝交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)1995年第19卷圖1流速儀沉深對輸出值的物喧圖1流速儀沉深對輸出值的物喧小.事實(shí)上，當(dāng)流速儀轉(zhuǎn)子沉深達(dá)到5mni時(shí)，輸出值的偏差僅有6%左右.由于轉(zhuǎn)手直徑D=10mm,則在此沉深之前,轉(zhuǎn)Tfj部分出水，因此曲線中也包含了這部分費(fèi)響.由此可知,只要流速儀葉輪完全淹沒.自由水面的影響就極為有限.一般而澄，上述結(jié)果應(yīng)與流速儀的運(yùn)行速度有關(guān).其規(guī)律為速度越高，自由面的影響越顯著.消除自由面影響的轉(zhuǎn)子沉深值也就越大.本文由于實(shí)驗(yàn)條件所限不能提高拖車速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但從螺旋架敝水試驗(yàn)有關(guān)結(jié)論E知，當(dāng)螺旋槳槳軸的沉深比號0.625時(shí),常規(guī)速度下的自由面影響

5、均可忽略不計(jì).在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)g=06時(shí)流速儀輸出值的偏差約為3%.因此在工程應(yīng)用上可以確定甘20.6為保證測量準(zhǔn)確度的沉深值.圖中,點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)值.圖2偏血角對旗速儀輸出值的*響分量.可見流速儀在有偏流角時(shí)的輸出并不代表轉(zhuǎn)予軸向上的流速分量,甚至當(dāng)偏流角已訕90°時(shí)，流速儀仍有明顯的輸出.因此流速僅只能用于測量速度的模值,而不能用于洌魚速度分a.本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是為在“二灘水電站”過木機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)模型試驗(yàn)研究中測埴水面加速流場而作的準(zhǔn)備工作.通過本項(xiàng)實(shí)驗(yàn).論證了用轉(zhuǎn)F式流速儀測量復(fù)雜流場可得到滿意的倒最精度.圖2是拖車速度為0.36m/s,流速儀沉深為50mm時(shí)流速儀測量輸出值力隨流速儀偏流角。的

6、變化曲線.（圖中虛線）.根據(jù)前述,此時(shí)已無自由面影響.從圖中可見.在15°偏流角范闈內(nèi),轉(zhuǎn)式流速儀對偏流角并不十分敏感，輸出值相差不大，約在3為以內(nèi)，滿足工程精度要求.在具體工程測址中，通過采取諸如絲線法等簡單的定向方法是比較容易將偏流甬控制在15°以內(nèi)的.圖中實(shí)線表示在該偏流侑下速度在平行于轉(zhuǎn)下軸線方向上的，考文獻(xiàn)1張佐序.胡志安.船舶推進(jìn).北京：國防工叩出版比，1980.78第2期熊鰲魁等：關(guān)于轉(zhuǎn)產(chǎn)式流速儀兩個(gè)間題的探討217DiscussionsonTwoProblemso£RotorCurrentMeterXiongAokuiZhanDexinLouYuj

7、uan(DepartmentofNavalArchitectureandOceanEngineering)AbstractThepaperdiscussesexperimentallythecurrentvelocitydivergenceoftheoutputvaluefromtherealonewhentheaxialdirectionofrotorcurrentmeterisnotinaccordancewiththecurrentdirection.and(heinfluenceonthemeasureprecisionwhenarotorcurrentmeterisusedtomeasurecurrentvelocitynearbyfreesurface.Somevaluableconclusionsareo