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- 上海自動(dòng)化儀表有限公司調(diào)節(jié)控制器壓力變送器智能數(shù)顯儀蝶閥孔板流量計(jì)
- 電感壓力變送器
- 單/雙法蘭差壓（液位）變送器
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新聞詳情
氣動(dòng)鎧裝測(cè)溫?zé)犭娕继结樥`差分析新結(jié)論摘?要： 渦輪前溫度是衡量航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要參數(shù)，精確的溫度測(cè)量對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)實(shí)驗(yàn)具有重要意義。氣動(dòng)測(cè)溫探針相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可以使用量程小精度高的測(cè)溫?zé)犭娕奸g接測(cè)量高溫燃?xì)鉁囟鹊葍?yōu)點(diǎn)。然而在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)存在較大偏差，本文結(jié)合探針的結(jié)構(gòu)對(duì)誤差產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，進(jìn)而探討探針測(cè)溫誤差的解決方法。 1?氣動(dòng)探針測(cè)溫原理 ??圖 1 是雙喉道氣動(dòng)測(cè)溫探針結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。探針通過(guò)制造進(jìn)出口壓差使待測(cè)燃?xì)馔ㄟ^(guò)截面 1 進(jìn)入探針并在第一喉道截面 2 處達(dá)到雍塞狀態(tài)。燃?xì)馔ㄟ^(guò) 2—3 截面時(shí)通過(guò)水冷腔體對(duì)高溫燃?xì)饬鬟M(jìn)行冷卻使燃?xì)鉁囟冉档?3 截面熱電偶的許用量程內(nèi)。燃?xì)庠俅我杂喝麪顟B(tài)通過(guò)第二喉道截面 4 處，由通過(guò)前后兩個(gè)喉道燃?xì)赓|(zhì)量流量相等的原理及雙喉道均達(dá)到雍塞狀態(tài)來(lái)測(cè)量燃?xì)饪倖?wèn) T 0。  假定氣流通過(guò)前后兩個(gè)喉道時(shí)是假定氣流為平衡、等熵、定常的一維均質(zhì)流。噴管一維等熵流動(dòng)的流量關(guān)系式為 ：  當(dāng)喉道出雍塞時(shí)，由氣動(dòng)函數(shù)可把公式（1）可簡(jiǎn)化為：  其中  式中 w 為氣體質(zhì)量流量， P 為氣流總壓，p 為氣流靜壓，A 為噴管喉道橫截面積，T 為氣流總溫，γ 為氣流比熱比，R 為氣體常數(shù)。??定義流量系數(shù) C 為實(shí)際流量am 與理想流量im 之比。在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)條件下，由探頭的前后兩個(gè)限流截面的流量相等，則：  角標(biāo) 0-4 為探針工作原理圖 1 中所劃分截面。 ??解得上游噴管前溫度：  當(dāng)忽略燃?xì)獗葻岜扔绊憰r(shí) ( 取燃?xì)獗葻岜葹槎ㄖ?γ=1.33) 。  C 為探針系數(shù)在常溫下（0 3T T = ）由公式（6）標(biāo)定得到。 2?探針測(cè)溫誤差及原因分析 ??（1）熱電偶產(chǎn)生的測(cè)量誤差。測(cè)溫探針工作依據(jù)公式（6），探針熱電偶所在截面如圖 2 所示。冷卻后氣流總溫 T 3 的測(cè)量的準(zhǔn)確性對(duì)探針測(cè)量準(zhǔn)確性影響較大。氣動(dòng)探針由于為水套冷卻結(jié)構(gòu)，限于尺寸，探針中熱電偶只得采用裸露型，由高溫燃?xì)馀c水冷內(nèi)壁面產(chǎn)生的溫差必然導(dǎo)致輻射誤差的產(chǎn)生。由于探針支桿內(nèi)部氣流速度較高，局部位置達(dá)到聲速，而裸露的熱電偶對(duì)高速氣流只有一定的滯止作用，并非完全絕熱滯止。因此熱電偶會(huì)引入一定的速度誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。 （2）燃?xì)獗葻岜鹊挠绊?。探針?jì)算公式（6）是取燃?xì)獗葻岜葹槌?shù)，即該探針在測(cè)量燃?xì)鉁囟葧r(shí)喉道 2、4 截面的比熱比為燃?xì)夤こ坛Ｓ脭?shù)值 1.33。但在實(shí)際探針工作中，由于經(jīng)過(guò)探針的燃?xì)饨?jīng)水冷冷卻，喉道截面 2 與 4 經(jīng)冷卻水冷卻后溫度相差較大，并且燃?xì)獬煞直入S著空燃比的不同也會(huì)發(fā)生變化，燃?xì)獗葻岜炔⒎浅?shù)。 ??（3）探針第一喉道熱變形的影響。當(dāng)探針進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，探針頭部浸入高溫燃?xì)饬髦?，由于探針頭部收到高溫氣流沖擊，難以避免的第一喉道截面面積會(huì)發(fā)生變化。有公式（6）可知第一喉道的面積變化也會(huì)對(duì)探針測(cè)量引入誤差。 3?探針測(cè)溫誤差的修正 ??（1）對(duì)熱電偶的修正。在一般熱點(diǎn)偶中對(duì)于輻射誤差一般使用遮熱罩，對(duì)于速度誤差使用滯止罩等措施來(lái)避免或減弱誤差。然而對(duì)與該探針由于結(jié)構(gòu)尺寸的原因上述方法不能采用，只能進(jìn)行數(shù)值修正。對(duì)熱電偶結(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳熱分析知其熱量傳遞有三種方式，熱點(diǎn)偶結(jié)點(diǎn)與燃?xì)饬鞯膶?duì)流換熱，與流道內(nèi)壁的輻射傳熱，與保護(hù)瓷管的導(dǎo)熱。在熱電偶使用、安裝正確的情況下其導(dǎo)熱誤差可以忽略不計(jì)。設(shè)燃?xì)鉁囟葹?T g ，熱電偶測(cè)溫示值為 T 3 ，探針支桿內(nèi)壁面溫度為 T w ，高溫燃?xì)庵饕詫?duì)流換熱方式傳熱給熱電偶，忽略燃?xì)鈱?duì)熱電偶的導(dǎo)熱和輻射換熱，其傳熱量為：  其中，α 是燃?xì)鈱?duì)熱電偶的對(duì)流傳熱系數(shù)；A 是熱電偶的傳熱表面積。 ??熱電偶與探針支桿內(nèi)壁面的熱交換，主要以輻射方式進(jìn)行。  其中，ε n 為熱電偶的輻射率；σ 為波爾茲曼常數(shù)。 ??當(dāng)熱電偶測(cè)溫達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí) Q a =Q R ，即：  熱電偶測(cè)溫產(chǎn)生的輻射誤差為：
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