KS TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

KS–404–220 TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM

1782 ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK

2007 MÁJUS


ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK

A KÁLMÁN SYSTEM KÖRNYEZETVÉDELMI MŰSZER FEJLESZTŐ – GYÁRTÓ KERESKEDELMI KFT. (H– 1125 Budapest, Trencséni utca 16., a továbbiakban Megrendelő) megbízta a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem ÁRAMLÁSTAN TANSZÉKÉT (H–1111 Budapest, Bertalan L. u. 4–6., a továbbiakban a Tanszék) a KS–404–220 típusú mintavevő szonda kalibrációs és irányérzékenységi áramlástani vizsgálatával. A mérések eredményeit az alábbi jelentés foglalja össze. JELÖLÉSJEGYZÉK: p ∆p v ∆v ρ t, T R h g k i

nyomás [Pa] nyomáskülönbség [Pa] áramlási sebesség [m/s] relatív sebességkülönbség [%] sűrűség [kg/m3] hőmérséklet [ºC], [K] gázállandó [J/kg/K] manométer kitérés [m] gravitációs térerősség–vektor nagysága [N/kg] sebességviszony [–] iránytényező [–]

ref ö din st 0 szonda lev víz BETZ

referencia (szélcsatorna adatok) össz(nyomás) dinamikus (nyomás) statikus (nyomás) környezeti állapotú adatok (pl. hőmérséklet, nyomás) szonda levegő víz BETZ rendszerű manométerrel mért adatok

Nr.1. Nr.2.

elszívás nélkül izokinetikus elszívás

INDEXEK:

EGYÉB:

1. A MÉRÉS MENETE A KS–404–220 típusú mintavevő szonda irányérzékenységi szélcsatorna mérését a Megrendelő által kért 0÷30 [m/s] sebességtartományban 5 különböző megfúvási referencia sebesség (vref) értékre, α=0º-25º közötti megfúvási irányokban, a szonda két üzemállapotában (szondafejen keresztül történő elszívás nélküli, illetve izokinetikus elszívást alkalmazva), a Tanszék laboratóriumában lévő függőleges, nyitott mérőterű, visszatérő áramú, GÖTTINGEN-típusú szélcsatornában végeztük el. Ezen jelentés a szonda irányérzékenységének mérés útján való meghatározási módját, a mérés leírását, a mért adatokat és a mérési eredményeket tartalmazza. Megjegyzések: A)

A Megrendelő által rendelkezésre bocsátott 1db KS–404–220 típusú szonda két üzemállapotának megfelelő mérési sorozatokat a jelentésben megkülönböztetés céljából Nr.1. ill. Nr.2. jelzettel láttuk el. Ezek: Nr.1. jelzetű mérés során a mintavevő fejen keresztül nem történt elszívás. Nr.2. jelzetű mérés során a mintavevő fejen izokinetikus elszívást alkalmazunk. Ez a megkülönböztető jelölés használatos az eredmények közlésénél is. A Nr.2. jelzetű mérések esetében a mintavevő szondához csatlakozó mérő és szabályozó egység (ill. a hozzá tartozó vákuumszivattyú, hőmérő, számítógép) beállításáról és kezeléséről a Megrendelő gondoskodott. 2


B)


A Megrendelő által kért 0÷30 [m/s] sebességtartományon belül 5, egyenként közel állandó referencia sebességhez tartozó mérési pontot vettünk fel. Ezek a referencia sebességek: vref–I=5.4 m/s, vref–II=10.0 m/s, vref–III=14,5 m/s, vref–IV=20.0 m/s, vref–V=24.5 m/s. A jelentésben az egyszerűbb hivatkozás céljából ezeket sebességértékük szerint növekedő sorrendben I, II, III, IV, V jelzettel láttuk el. Ez a megkülönböztető jelölés használatos az eredmények közlésénél is.

1.1 MÉRŐBERENDEZÉS A MINTAVEVŐ SZONDA IRÁNYÉRZÉKENYSÉGI MÉRÉSÉRE A mintavevő szonda áramlástani vizsgálatát az ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK függőleges, nyitott mérőterű, visszatérő áramú, GÖTTINGEN típusú szélcsatornájában végeztük. A szélcsatorna vázlata az 1. ábrán, illetve a mérési összeállításról készített fényképek a 2.1 – 2.9 ábrákon láthatóak.

1. ábra: Az Áramlástan Tanszék függőleges áramú szélcsatornája

3



2.1 ábra

2.2 ábra

2.3 ábra

2.4 ábra

2.5 ábra

2.6 ábra

2.7 ábra

2.8 ábra

2.9 ábra

2.1 – 2.9 ábrák: A mérési összeállítás

4



1.2 A SZÉLCSATORNA REFERENCIA SEBESSÉG MÉRÉSE ÉS SZÁMÍTÁSA A szélcsatornában a megfúvási sebesség 1 [m/s] és 35 [m/s] között fokozatmentesen állítható. A mintavevő szonda szárat a szélcsatorna kifúvó nyílásának peremén úgy rögzítettük, hogy a szondafej és a referenciasebességet mérő PRANDTL–cső a szélcsatorna kifúvónyílásával egy síkban legyen. A mérőtérbe benyúló szondafej a kilépő szabadsugár tengelyébe került. A szondaszárat emellett elláttuk a pontos megfúvási irányszög (α) beállítására alkalmas szögmérővel. A megfúvási referencia sebesség meghatározása egy szabványos PRANDTL–csővel történt, mely az Országos Mérésügyi Hivatal által hitelesített (A190603) BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerhez kapcsolódik. A sebesség meghatározása a PRANDTL–csővel mérhető dinamikus nyomásból az alábbi összefüggéssel történik: 2 ⋅ p din ,ref

v ref =

[m/s]

ρ lev

ahol

vref pdin, ref

a tényleges megfúvási referencia sebesség [m/s], a BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerrel mért dinamikus nyomás [Pa], ρlev az áramló közeg (levegő) sűrűsége [kg/m3]. A levegő sűrűségét az ideális gáztörvény szerint a mért légköri nyomásból (p0 [Pa]) és a levegő hőmérsékletből (T0 [K]) határozzuk meg:

ρ lev =

p0 R ⋅ T0

[kg/m3]

A szélcsatorna vref referencia sebességét a kívánt mérési tartományban változtatva, a BETZ rendszerű mikromanométer hBetz, ref kitérését minden egyes mérési pontban rögzítettük, amelyből az adott referencia sebességhez tartozó dinamikus nyomás értéket (pdin, ref) kapjuk.

p din, ref = ρ víz ⋅ g ⋅ h Betz, ref ahol

ρvíz g hBETZ, ref

[Pa]

víz sűrűsége [kg/m3], gravitációs térerősség–vektor nagysága [N/kg], manométer kitérés [m].

1.3 A SZONDÁVAL MÉRT ÉS SZÁMÍTOTT SEBESSÉG

A szondafejen található statikus ill. össznyomást mérő helyek kivezetéseit rácsatlakoztatva a BETZ rendszerű mikromanométerre –hasonlóképpen a fenti referencia sebesség számításához– az alábbi módon számolható a mért nyomáskülönbségből a szonda által érzékelt megfúvási sebesség: vszonda = ahol

2 ⋅ p din ,szonda

ρlev

vszonda pdin, szonda ρlev

[m/s] a szondával mért megfúvási sebesség [m/s], a BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerrel mért dinamikus nyomás [Pa], az áramló közeg (levegő) sűrűsége [kg/m3].

A szélcsatornabeli áramlási sebességet a kívánt mérési tartományban változtatva, a szonda által érzékelt megfúvási sebességhez tartozó, a BETZ rendszerű mikromanométer leolvasott hBetz,szonda kitérését minden egyes mérési pontban rögzítettük, amelyből az adott referencia sebességhez tartozó, de a szonda által érzékelt dinamikus nyomás értéket (pdin, szonda) kapjuk. 5


p din, szonda = ρ víz ⋅ g ⋅ h Betz, szonda ρvíz g hBETZ, szonda

ahol


[Pa]

víz sűrűsége [kg/m3], gravitációs térerősség–vektor nagysága [N/kg], manométer kitérés [m].

1.4 A REFERENCIA (SZÉLCSATORNA) SEBESSÉG ÉS A SZONDÁVAL MÉRT SEBESSÉG ÖSSZEHASONLÍTÁSA

A referencia és a szondával mért két sebesség összehasonlítására alkalmas a k[–] kalibrációs tényező, amely a referencia és a szondával mért sebességek hányadosa, tehát egyfajta dimenziótlan sebességviszony: k=

v ref = vszonda

p din ,ref p din ,szonda

[–]

Tehát a k tényező ismeretében számítható a szonda által mért sebességből a tényleges megfúvási sebesség: v ref = k ⋅ vszonda

[–]

A k sebességviszony értéke ideális esetben egységnyi, k=1. A k sebességviszony elméletileg függ az áramlásra jellemző Reynolds–számtól illetve a szonda megfúvási iránytól, k=f(Re, α).

Re = ahol

v⋅D

[–]

ν v D ν

a megfúvási sebesség [m/s], a szondára jellemző méret, pl. a nyomásszondák átmérője [m], az áramló közeg (levegő) kinematikai viszkozitása [m2/s].

A korábbi, más szondafej kialakítású szondamérések kimutatták, hogy gyakorlatilag a k tényező értéke az igen nagy állásszögektől eltekintve az áramlási sebességtől elhanyagolható mértékben függ, és a mért Re ≈ 3000÷20000 Reynolds–szám tartományban gyakorlatilag állandó. Ezért a mérési eredményeket nem a Reynolds–szám, hanem az egyszerűség kedvéért a referencia sebesség függvényében közöljük. A szonda a k sebességviszony mellett jellemezhető még a referencia és a szondán mért sebességek különbségéből számított ∆v[%] dimenziótlan relatív sebességkülönbséggel is, amely a szonda relatív hibáját, a referencia és a mért érték százalékos eltérését adja meg. A k tényezővel felírt formában: ∆v =

v szonda − v ref 1 − k 1 = = −1 v ref k k

[%]

A ∆v relatív sebességkülönbség értéke ideális esetben zérus, ∆v=0 %. 1.5 A SZONDA IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE MEGFÚVÁSI IRÁNY A szélcsatornában a szondafejet a szondaszár forgatásával különböző állásszögbe (α) forgatva állítható be a kívánt megfúvási irány. A Megrendelő által kért tartományban a mért α állásszögeket az alábbi táblázat tartalmazza, mind elszívás nélküli (Nr.1.), mind izokinetikus elszívás (Nr.2.) esetére: α[°] Nr.1. Nr.2.

–25 9 9

–15 9 9

–10 9 9

–5 9 9

0 9 9

6

5 9 9

10 9 9

15 9 9

25 9 9



Az α állásszög akkor negatív, ha a szondaszár felől nézve a szondát az óramutató járásával megegyező irányba forgatjuk, lásd pl. a 2.3 ábrán látható szondaszár-rögzítést és a szögmérőt mutató fotót. IRÁNYÉRZÉKENYSÉG Az irányérzékenység jellemzésére –a gyakorlati használhatóság miatt– a k sebességviszonyt a megfúvási szög függvényében is ábrázolhatjuk, k=f(α). Ez azért célszerű, mert a szonda izokinetikus elszívásának beállítása során a k tényező értékét használjuk, így a szonda irányérzékenységét hasonlóan jól jellemzi, mint a referencia sebességtől való eltérést.

Az irányérzékenység fenti, k=f(α) módon történő használatának kihangsúlyozott előnyben részesítése mellett azonban a jelentésben –hivatkozva a szonda egy korábbi (Ügyszám: ÁRAMLÁSTAN TANSZÉK 263.004/1995) kalibrációjára– közöljük az ún. i[–] iránytényezőre számított diagramokat is. Az i dimenziótlan iránytényezőt a fenti táblázatban jelölt különböző α állásszögben a szondán mért dinamikus nyomás (pdin,szonda,α) és az α=0° állásszögben mért szonda dinamikus nyomás (pdin,szonda,α=0) értékek hányadosa adja. i=

p din ,szonda ,α pdin ,szonda ,α = 0

[–]

Az i iránytényező értéke ideális esetben egységnyi, i=1. Megjegyezzük, hogy az i iránytényező nem más, mint egy speciális (a szonda α=0° állásszögére vonatkoztatott sebességek hányadosaként definiált) sebességviszony négyzete: ⎛ v ⎞ i = ⎜⎜ szonda ,α ⎟⎟ ⎝ vszonda ,α =0 ⎠

2

[–]

2. EREDMÉNYEK 2.1 KALIBRÁCIÓ ÉS IRÁNYÉRZÉKENYSÉG MÉRÉS A TELJES MÉRT TARTOMÁNYBAN

Adott állásszöggel az áramlásba behelyezett szonda jóságát jellemezi a k[–] sebességviszony, a ∆v[%] relatív sebességkülönbség és az i[–] iránytényező. A fenti jelzőszámokat két különböző –elszívás nélküli (Nr.1.), illetve izokinetikus elszívásos (Nr.2.) jelzetű – üzemállapotra is meghatároztuk a szonda különböző α állásszögbe való forgatásával és a kért 0÷30 [m/s] megfúvási sebesség–tartományban 5 különböző sebességértékre. A 3. ill. 4. ábrákon láthatóak a mért referencia sebesség és a szondán mért sebesség diagramok a különböző állásszögeknél vszonda=f(vref, α), elszívás nélküli (Nr.1.) ill. izokinetikus elszívásos (Nr.2.) üzemmódok estére. Általánosan elmondható, hogy az α=+25° állásszögön kívüli minden más szögállásnál és mindkét üzemmódban a szondán mért sebességek kisebbek vagy egyenlőek, mint a PRANDTL-csővel mért referencia sebesség. Ennek oka a szondán kialakított össznyomás statikus nyomásszondákhoz igen közel álló nagy méretű szondafej torlóhatása, amely a statikus nyomást mérő szonda jelét befolyásolja és emiatt a szondával kisebb a mért nyomáskülönbség (azaz a dinamikus nyomás. Az ebből számítható szondával mért sebesség így a referencia sebességnél kisebbre adódik. Ezt az eltérést számszerűsítik a számított k, ∆v illetve i tényezők, amelyek az 5.1–5.4; 6.1–6.4 illetve a 7.1–7.4 ábrákon láthatóak. A 2.2 fejezetben találhatóak a szonda kalibráció eredményei különválasztva csak α=0° állásszögre. Lásd a 8.1–8.3 ábrák. 7



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE (Nr.1. elszívás nélkül)

Szondán mért áramlási sebesség, vszonda [m/s]

30

-25 fok -15 fok -10 fok - 5 fok

25

0 fok + 5 fok +10 fok +15 fok +25 fok

20

15

10

5

0 0

5

10

15

20

25

30

Referencia sebesség, vref [m/s]

3. ábra: vszonda=f(vref, α) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE


(Nr.2. izokinetikus elszívással)

30 -25 fok -15 fok -10 fok - 5 fok

25

0 fok + 5 fok +10 fok +15 fok

20

+25 fok

15

10

5

0 0

5

10

15

20

25

30


4. ábra: vszonda=f(vref, α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

8



A mérési eredmények összefoglaló értékelése az alábbi táblázatos formában történik. A táblázatokban a teljes mért sebesség–tartományra vonatkozó és az adott megfúvási szögtartományhoz tartozó szélsőértékeket tüntettük fel. SEBESSÉGVISZONY k [–]

ELSZÍVÁS NÉLKÜL

α = 0° −15° ≤ α ≤ +15° −25° ≤ α ≤ +25°

1.054 ÷ 1.091 1.138 ÷ 0.991 1.185 ÷ 0.932

IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS 1.060 ÷ 1.101 1.135 ÷ 0.998 1.180 ÷ 0.948

ÁBRA 5.1 – 5.4

Értékelés: Ha a szonda az áramlás irányában áll (α=0°), a vizsgált megfúvási sebesség–tartomány felső tartományában (v>10m/s) a k tényező értéke gyakorlatilag állandónak tekinthető. A gyakorlati alkalmazás szempontjából átlagosan k≅1,07 értékűnek vehető, elszívás nélkül max. +2% / -1,5%, illetve izokinetikus elszívással max.+2.9% / -1% hibával. A szondafej torlóhatása és a nyomásmérő helyek elhelyezkedése miatt a sebességmérés hibája negatív állásszögek esetén rendre nagyobb, mint pozitív állásszögeknél. A kisebb (v<10m/s) mért sebesség-tartományban (v=5m/s és v=10m/s mérési pontokban) a szondafej visszahatása a nyomásmérő szondákra a korábban említett torlóhatás miatt hangsúlyosabban érvényesül, ahogy azt a 8.1 és 8.2 diagramokon bemutatott k tényező értékeiben láthatjuk. RELATÍV SEBESSÉGKÜLÖNBSÉG

∆v [%] α = 0° −15° ≤ α ≤ +15° −25° ≤ α ≤ +25°

ELSZÍVÁS NÉLKÜL

IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS –9.1 ÷ –5.7 –11.9 ÷ 0.0 –15.3 ÷ 5.5

–8.3 ÷ - 5.1 –12.1 ÷ 0.9 –15.6 ÷ 7.3

ÁBRA 6.1 – 6.4

Értékelés: A ∆v[%] relatív sebességkülönbség mutatja meg százalékos formában a szondán mért sebesség relatív hibáját a referencia sebességhez képest. Látható, hogy a szonda α=0° állásszögben a referencia sebességnél legalább 5%-kal és legfeljebb 9,1%-al kevesebbet mér a teljes sebesség– tartományban. Ennek oka a 2.9 ábrán látható nagyméretű szondafej torlóhatása, amely a 6.1 és 6.2 diagramokon bemutatott relatív sebességkülönbség megnövekedett értékeiben nyilvánul meg. IRÁNYTÉNYEZŐ i [–]

ELSZÍVÁS NÉLKÜL

α = 0° −15° ≤ α ≤ +15° −25° ≤ α ≤ +25°

1.000 0.898 ÷ 1.154 0.823 ÷ 1.305

IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS 1.000 0.916 ÷ 1.159 0.859 ÷ 1.281

ÁBRA 7.1 – 7.4

Értékelés: Az iránytényező definíciójából következően α=0° állásszögben értéke egységnyi (i=1). Az i iránytényező értéke a k tényezőnél kissé hangsúlyosabban mutatja negatív állásszögek esetén a szondafej kialakításából eredő irányérzékenységet. Hasonlóan a k sebességviszonyhoz, az i iránytényező is –az extrém nagy (+/-25º) állásszögek és a két legkisebb (5m/s ill. 10 m/s) áramlási sebesség beállítástól eltekintve– adott állásszög esetén a mért sebesség–tartományban gyakorlatilag állandónak, tehát Reynolds–szám függetlennek vehető.

9




Sebességviszony, k [-]

A szonda k tényezője k = vref/vszonda = f (α), elszívás nélkül, Nr.1. 1,5 -25 fok

1,4

-15 fok

1,3

-10 fok - 5 fok

1,2

0 fok

1,1

+ 5 fok

1

+10 fok +15 fok

0,9

+25 fok

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

5

10

15

20

25

30


5.1 ábra: k=f(vref) elszívás nélkül Nr.1.



A szonda k tényezője k = vref/vszonda = f (α), izokinetikus elszívást alkalmazva, Nr.2.

1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6

-25 fok

0,5

-10 fok

-15 fok - 5 fok

0,4

0 fok + 5 fok

0,3

+10 fok +15 fok

0,2

+25 fok

0,1 0 0

5

10

15

20

25

30


5.2 ábra: k=f(vref) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

10



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda k tényezője, elszívás nélkül Nr.1.


1,5 v_I

1,4

v_II v_III

1,3

v_IV v_V

1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Szonda megfúvási szög, α [fok]

5.3 ábra: k=f(α) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda k tényezője, izokinetikus elszívással Nr.2.

1,5 Sebességviszony, k [-]

v_I

1,4

v_II v_III

1,3

v_IV v_V

1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10


5.4 ábra: k=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

11

15

20

25



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE (Nr.1. elszívás nélkül)

Relatív sebességkülönbség, [%]

10%

5%

0% 0

5

10

15

20

25

30

-5%

-10% -25 fok -15 fok -10 fok - 5 fok 0 fok + 5 fok +10 fok +15 fok +25 fok

-15%

-20%


6.1 ábra: ∆v=f(vref) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE (Nr.2. izokinetikus elszívással)


10% -25 fok -15 fok -10 fok - 5 fok 0 fok + 5 fok +10 fok +15 fok +25 fok

5%

0% 0

5

10

15

20

25

30

-5%

-10%

-15%

-20%


6.2 ábra: ∆v=f(vref) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

12



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE ∆v[%] = (vszonda-vref)/vref = f(α) : relatív sebességkülönbség (elszívás nélkül, Nr.1.)


20%

15%

10%

5%

0%

-5%

v_I elsz. nélkül vs. v_I referencia

-10%

v_II elsz. nélkül vs. v_II referencia v_III elsz. nélkül vs. v_III referencia v_IV elsz. nélkül vs. v_IV referencia

-15%

v_V elsz. nélkül vs. v_V referencia

-20% -25

-15

-10

-5

0

5

10

15

25


6.3 ábra: ∆v=f(α) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE ∆v[%] = (vszonda-vref)/vref = f (α) relatív sebességkülönbség (izokinetikus elszívás, Nr.2.)


10%

5%

0%

-5%

-10%

v_I izokinetikus vs. v_I referencia v_II izokinetikus vs. v_II referencia

-15%

v_III izokinetikus vs. v_III referencia v_IV izokinetikus vs. v_IV referencia v_V izokinetikus vs. v_V referencia

-20% -25

-15

-10

-5

0

5

10


6.4 ábra: ∆v=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

13

15

25



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda i iránytényezője, elszívás nélkül Nr.1.

Iránytényező, i [-]

1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 -25 fok

0,7

-15 fok

0,6

-10 fok - 5 fok

0,5

0 fok

0,4

+ 5 fok

0,3

+10 fok +15 fok

0,2

+25 fok

0,1 0 0

5

10

15

20

25

30


7.1 ábra: i=f(vref) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda i iránytényezője, izokinetikus elszívást alkalmazva, Nr.2.


1,5 1,4

-25 fok

1,3

-10 fok

-15 fok - 5 fok

1,2

0 fok + 5 fok

1,1

+10 fok +15 fok

1

+25 fok

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

5

10

15

20

25

30


7.2 ábra: i=f(vref) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

14



KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda iránytényezője, iszonda elszívás nélkül, Nr.1.


1,5 v_I

1,4

v_II v_III

1,3

v_IV

1,2

v_V

1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

15

20

25


7.3 ábra: i=f(α) elszívás nélkül Nr.1.

KS-404-220 típ. SZONDA MEGFÚVÁSI IRÁNYÉRZÉKENYSÉGE A szonda iránytényezője, iszonda izokinetikus elszívással, Nr.2.


1,5 v_I

1,4

v_II v_III

1,3

v_IV

1,2

v_V

1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -25

-20

-15

-10

-5

0

5

10


7.4 ábra: i=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2.

15



2.2 SZONDA KALIBRÁCIÓ EREDMÉNYEK α=0° MEGFÚVÁSI IRÁNYNÁL KS-404-220 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α=0 fok) Kalibrációs tényező, k [-]

1,15 ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1. IZOKINETIKUS MINTAVÉTEL, Nr.2.

1,10

1,05

1,00 0

5

10

15

20

25

30

0,95

0,90

0,85 Referencia sebesség, vref [m/s ]

8.1 ábra: k=f(vref)

KS-404-220 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α=0 fok)


10% ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1.

8%

IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS, Nr.2.

6%

4%

2%

0% 0

5

10

15

20

25

30

-2%

-4%

-6%

-8%

-10%


8.2 ábra: ∆v=f(vref)

16



KS-404-220 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α=0 fok)


30

ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1. IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS, Nr.2. 25

20

15

10

5

0 0

5

10

15

20

25

30


8.3 ábra: vszonda=f(vref)

A mérési jelentés a mért és számított eredményeket összefoglaló legfontosabb diagramokat tartalmazza. További kiegészítő diagrammok, valamint a mért és számított adattáblázatok a jelentés Mellékletében találhatóak. A BETZ-rendszerű manométerrel való sebességmérés pontosságát tekintve közöljük, hogy a hibaszámítás szerint a sebesség-tartomány legfelső határán (v≅25 m/s) a sebességmérés legnagyobb relatív hibája ±1%, míg a mérési tartomány legalsó határán (v≅5 m/s) a legnagyobb relatív hiba ± 3.7% értékű. Kelt: Budapest, 2007. június 4.

Suda Jenő Miklós egyetemi adjunktus, témavezető

Dr. Lajos Tamás egyetemi tanár, tanszékvezető

17

KS TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

Recommend Documents