Приемник статического давления

 

Изобретение относится к технике измерения давления в текучих средах. Цель изобретения - расширение области применения насадка статического давления путем устранения его чувствительности к динамическому напору в любых направлениях в телесном угле 30°. Приемник состоит из сферической головки 1, сферическая часть 2 которой с углом раствора d направлена на поток и покрыта равномерно отверстиями. Окружность 4 отделяет часть, покрытую отверстиями, от части со сплошной поверхностью. К сферической головке 1 припаян держатель 5. Насадок статического давления помещается в поток. Изменяя угол раскрытия (i/), давление, передаваемое на преобразователь, делают большим или меньшим статического давления в потоке . Экспериментально подбирается значение а , соответствующее статическому давлению в потоке, оно равно 105 1 0,5 .Для обеспечения необходимой плотности покрытия отверстиями части сферы, обращенной к потоку, диаметр отверстий выбирается равным О,О ID, где D - диаметр полой сферы насадка. 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1364994 (58 4 G 01 P 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ..ю ) Д

»,,»»

ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI43 (21) 3955758/24-10 (22) 10. 06.85 (46) 07.01.88. Бюл. 11» 1 (7 2) С.А. Калинин (53) 531.767(088.8) (56) Hucy L.Т. А Yaw — insensitive

Static Pressure РгоЪе. Trans. ASME.—

J.Fluids. Eng. 1978, 100, У 2, р.229-23!. (54) IIPHEMHHK СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике измерения давления в текучих средах.

Цель изобретения — расширение области применения насадка статического давления путем устранения его чувствительности к динамическому напору в любых направлениях в телесном угле 30, Приемник состоит из сферической головки 1, сферическая часть

2 которой с углом раствора Ы направлена на поток и покрыта равномерно отверстиями. Окружность 4 отделяет часть, покрытую отверстиями, от части со сплошной поверхностью. К сферической головке 1 припаян держатель 5 °

Насадок статического давления помещается в поток. Изменяя угол раскрытия (/), давление, передаваемое на преобразователь, делают большим или меньшим статического давления в потоке. Экспериментально подбирается значение », соответствующее статическому давлению в потоке, оно равно

105 + 0,5,Для обеспечения необходимой плотности покрытия отверстиями части сферы, обращенной к потоку, диаметр отверстий выбирается равным

0,0!D, где D — диаметр полой сферы насадка. 3 ил.

1364994

Изобретение относится к технике измерения давлений в текучих средах, в частности к измерению статического давления в турбулентных потоках.

Целью изобретения является расширение области применения насадка статического давления путем устранения

его чувствительности к динамическому напору в любых направлениях в телесном угле 30

На фиг.l изображен приемник статического давления, в увеличенном виде части поверхности сферы, покрытой отверстиями, общий вид; на фиг.2распределение давления, изображенное в более наглядном виде с использованием системы координат, у которой ось абсцисс трансформирована в окружность Х, а ось ординат Y нормальна к, поверхности сферы; на фиг.3 — вид А на фиг ° 1.

Приемник состоит иэ сферической головки 1, сферическая часть 2 которой с углом раствора Ы направлена на поток и покрыта равномерно отверстиями Э (фиг.3). Окружность 4 отделяет часть, покрытую отверстиями, от части со сплошной поверхностью. К сферической головке в тыльной ее части припаян держатель 5, представляющий собой полую трубку диаметром О,ID.

Устройство работает следующим образом.

Насадок статического давления помещается в поток. Если держатель занимает положение a, то распределение давления имеет симметричный относительно оси насадка вид и в секторе с углом раскрытия + 44 имеется превышение давления над статическим, а в сферическом слое, лежащем между углами +44 и + a, давление на поверхности меньше статического.

Любое сечение сферы по большому кругу, параллельное оси насадка, выделяет целый ряд отверстий, пересекаемых плоскостью сечения и передающих во внутреннюю полость сферы давление с ее поверхности. Внутри сферы устанавливается режим течения, соответствующий компенсации областей повышенного и пониженного по отношению к статическому давлений, в результате чего на входе в канал, идущий к преобразователю давления, устанавливается давление, равное статическому давлению в потоке.

Все размеры сферического насадка задаются его диаметром D, интервал изменения которого определяется диапазоном постоянства числа Рейнольд3 3 са Pe = — VD/ 1 от 10 до 2.105..

Отсюда получаем

IO c D - -- 2 10

1 5

V V

При выбранном диаметре насадка рабочий диапазон скоростей набегающего потока определяется соответственно — - 10 с Ч - -- 2.10-. с

D Э

Так, например, для воздуха (4 =

= 0,15 см /с) при диаметре насадка

D = 4 см имеем 0,38 м/с с V 65 м/с, а для воды (=1,002 -IO см /с) при диаметре D = см

О, l м/сек с V 20 м/с.

Для обеспечения необходк4ой плотности покрытия отверстиями части сферы, обращенной к потоку, при сохранении достаточной прочности конструкции, диаметр отверстий выбирается равным d=0,01 D, а расстояние между центрами отверстий 1 = 2 d. При этом

Изменяя угол раскрытия, давление, передаваемое на преобразователь, делают большим или меньшим статического давления в потоке.

Точность измерения статического давления о пределяется точностью подбора угла . Таким образом, экспериментально подбирается угол Ы, соответствующий статическому давлению в потоке, а его значение равно .

105 + 0,5 .

При повороте оси насадка к направлению потока, когда держатель эаниIS мает положение Ь (соответствует углу поворота 30, фиг.2), часть с кривой распределения давления заменяется на часть кривой d. В силу того, что давление на поверхности сферы между уг20 лами +80 — 100 и (-80) — (-180) практически постоянно, достигается эквивалентность частей кривой давления с и d с точки зрения компенсации областей повышенного и пониженного

25 давлений на поверхности сферы. Следовательно, при повороте оси насадка в любой плоскости на угол не более 1 30 давление, передаваемое на преобразователь, равно статическому давлению в

30 потоке.

Приемник статического давления, содержащий насадок в виде полой сферы, в которой выполнены приемные отверстия, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, приемные отверстия расположены равномерно в стенке сферического сектора полой сферы с углом расто вора = 105, при этом диаметр приемных отверстий и толщина стенки сферы равны 0,01 D, где D †диаметр полой сферы насадка.

Устройство позволяет измерять статические давления в потоках, случайным образом меняющих свое направлеvJ дед

02D

Составитель Г.Белоусов

Редактор Н. Гунько Техред 11. Ходанкч Корректор 1,Пилипенко

Заказ 6602/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул,Проектная,4

3 1364994 4 суммарная площадь отверстий состав- ние по отношению к оси измернтельноляет 227 от общей площади части сфе- го зонда. ры, покрытой отверстиями, что обеспечивает прочность насадка во всем ра- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

6 бочем диапазоне скоростей, В то же время любая плоскость, проходящая через центр сферы и направление потока, пересекает на ее поверхности в среднем 72 отверстия, что обеспечивает взаимную компенсацию областей с избытком и недостатком давления на поверхности сферы по отношению к статическому давлению в потоке.