聲風速表

聲風速表是利用聲波在空氣中的傳播速度與風速之間的函式關係來測量風速的。

基本介紹

  • 中文名:聲風速表
  • 原理:傳播速度與風速之間的關係
  • 陰影效應:聲波傳播路徑偏長而使風速值偏低
  • 取決:探頭的外形以及風矢量
聲風速表簡介,陰影效應,

聲風速表簡介

其中γ為質量熱容比,Tsv為有聲絕對溫度,與氣溫絕對溫度T的關係
氣溫20℃時,乾空氣中的聲音傳播速度是343.5m/s。
假設氣流速度V的三個分量為Vx、Vy 、Vz ,聲波的某一相位面從坐標原點到達(x, y ,z)所需要的時間t時
設y與z為零,等相位從(0,0,0)到達點(d,0,0)和點(-d,0,0)的時間分別為t1和t2
如果把兩個超音波發射元件G1和G2、兩個接收元件R1和R2安置成如右圖所示。R1接收G1發射的聲波,R2接收G2發射的聲波,同時測出時間t1和t2,通過適當的電子線路得t1+ t2到和t1- t2的數值,通過公式就可計算出風速V在x方向的分量。同理,沿y軸和z軸各裝兩對發射與接收裝置,測定風速V在y和z方向的分量。

陰影效應

由於繞流的作用,風速儀迎風面的探頭,在其背後會產生一定的尾流區域,這種現象將導致聲波傳播路徑偏長,而使計算風速值偏低,這種效應稱之為“陰影效應”。
陰影效應的大小取決於探頭的外形以及風矢量與超聲探頭軸線之間的夾角。夾角為90度時,效應為0。

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