风速测量实验报告

风速测量

一、实验目的

本实验要求学生在理解热球风速仪测量风速的原理的基础上，学会热球风速仪的使用方法并能根据新风管道设定断面布置测点，并测量测点处速度值，据此计算该断面处的平均风速。

二、实验原理

热球风速仪是利用散热率法来测量流速的，把一个通有电流的的带热体置于被测气流中，其散热量与气流速度有关，流速越大散热量越多。若通过带热体的电流恒定，则带热体所带的热量一定，带热体温度随其周围气流速度的提高而降低，根据带热体的温度测量气流的速度，这即目前普遍使用的热球风速仪所依据的原理。

整个仪表分成两个独立的电路，第一个电路由加热铂丝、电池与调节电流的可变电阻组成，用来调节保持加热电路中的电流恒定；第二个电路由铜－康铜热电偶与显示仪表组成，热电偶的测量端固定在加热铂丝的中间，以测定其温度。电热丝和铜－康铜热电偶封入一个体积很小的玻璃球内，这个玻璃球便是测量风速的传感器，装于测杆顶部。

三、实验设备

ZKW—0.5—JJ型组合式空调机组、EY3—2A型热球式风速测量仪

EY3—2A型热球式风速测量仪示意图

四、实验步骤

1．将热球式风速测量仪水平放好，调节电表机械零点，使指针指于零位。2．将风速探头插入探头插座，按下电源键，调节放大器调零电位器，使指针指零。

3．按下（1m/s）开关，将调节（零点调节）旋钮，使指针指零。

4．预热热球风速测量仪十分钟，进行测量。

5、开启组合式空调机组风机。

6、根据风管的尺寸确定测点数目和位置。

7．将风速探头拉杆拉出，并使其有顶丝―面对准气流吹来方向，将风速仪探头伸入矩形风管断面的设定的第一个测点，由电表指针读取风速，记录数据。

8、其余设定的测点采用同样的方法进行测量，并做好记录。

9、实验完毕，关闭组合式空调机组风机，整理好仪器。

五、实验数据处理

1．数据记录

第一次特征点测得风速

第二次特征点测得风速

第三次特征点测得风速

第四次特征点测得风速

2．数据处理和误差分析

（1）数据处理

第一次特征点测得风速：将第一个表格中四个风速值V1，V2，V3，V4，相加除以4求平均值，得V1P，写入该表格中最后一栏；

第二次特征点测得风速：将第二个表格中四个风速值V1，V2，V3，V4，相加除以4求平均值，得V2P，写入该表格中最后一栏；

第三次特征点测得风速：将第三个表格中四个风速值V1，V2，V3，V4，相加除以4求平均值，得V3P，写入该表格中最后一栏；

第四次特征点测得风速：将第四个表格中四个风速值V1，V2，V3，V4，相加除以4求平均值，得V4P，写入该表格中最后一栏；

断面处的平均风速V=（V1P+V2P+V3P+V4P）/4=0.50-0.55m/s。

（2）误差分析（该段面处平均风速的实际值为0.45m/s）

提示：利用最后结果V与0.45进行比较，得出相对误差。

误差分析：（1）测量仪器本身存在的系统误差；

（2）操作时由于测点在风管中，不能完全准确的将测量探头送入标准特征点位置，并且探头不能完全对准来流方向，造成一定的误差。

（3）由于风速的读数不够稳定，造成一定的误差。

六、注意事项

1、实验前要先调节热球式风速测量仪电表机械零点。

2、测量时将风速探头拉杆拉出，并使其有顶丝―面对准气流吹来方向。

七、思考题

1．试述热球风速仪的测量速度原理？

2．按热球风速仪的工作方式不同可以分为哪两种形式的热球风速仪？

答：1. 发热的金属丝散热率与流体流速成比例关系，通过测定流过金属丝的热电流或者直接测量其温度来测定流速。

2. 按热球风速仪的工作方式不同可以分为：恒流型和恒温型两种。