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热式风速仪的原理简介

热式风速仪的原理简介

    专线测速仪(Hot wire Anemometer,简称HWA),当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出专线散失的热量Q 与流体的速度v之间存在关系式(D3.4.4a)。发明于20世纪20年代。其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝称为"专线"。

上式称为金(L.V.King,1914)公式,R、I分别为专线的电阻和流过的电流强度,ΔT为专线与流体的温度差,A、B为与流体和专线有关的物理常数。考虑到专线材料的电阻温度特性,(D3.4.4a)式可化为(D3.4.4b)

上式中U为专线的输出电压,A',B'为与专线的电阻温度系数有关的物理常数,由实验确信。这样通过测量专线两端的电压,即可确信流速。