KS 404 220 TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA



Hasonló dokumentumok
Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

KS-404 AUTOMATIZÁLT IZOKINETIKUS AEROSOL - PORMINTAVEVŐ MÉRŐKÖR, HORDOZHATÓ BELSŐTÉRI KIVITEL ISO 9096 STANDARD KÁLMÁN SYSTEM SINCE 1976

TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE. Mérési feladatok

NYOMÁS ÉS NYOMÁSKÜLÖNBSÉG MÉRÉS. Mérési feladatok

KS-407-H / KS-107-H BELSŐTÉRI KIVITELŰ, TÖBB CÉLÚ, LÉGFŰTÉSES/-HŰTÉSES SZŰRŐHÁZ, SZONDASZÁR IZOKINETIKUS AEROSZOL - PORMINTAVEVŐ MÉRŐKÖRHÖZ

KS / KS ELŐNYPONTOK

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV M4. számú mérés Testek ellenállástényezőjének mérése NPL típusú szélcsatornában

Mérési jegyzőkönyv. M1 számú mérés. Testek ellenállástényezőjének mérése

Gravi-szell huzatfokozó jelleggörbe mérése

GROX huzatszabályzók szélcsatorna vizsgálata

Áramlástechnikai mérések

H01 TEHERAUTÓ ÉS BUSZMODELL SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ JELLEGGÖRBÉINEK MÉRÉSE

Áramlástan Tanszék Méréselőkészítő óra I. Horváth Csaba & Nagy László

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

KORSZERŐ ÁRAMLÁSMÉRÉS 1. - Dr. Vad János docens Általános áramlásmérési blokk: páratlan okt. h. kedd

3. Mérőeszközök és segédberendezések

HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ MÉRÉSE A berendezés

Térfogatáram mérési módszerek 1.: Mérőperem - Sebességeloszlás (Pr)

VIDÉKFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

MUNKAANYAG. Szabó László. Hogyan kell U csöves manométerrel nyomást mérni? A követelménymodul megnevezése: Fluidumszállítás

Folyadékok és gázok áramlása

PONTSZÁM:S50p / p = 0. Név:. NEPTUN kód: ÜLŐHELY sorszám

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék HALLGATÓI SEGÉDLET

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

F. F, <I> F,, F, <I> F,, F, <J> F F, <I> F,,

H05 CSŐVEZETÉKBEN HASZNÁLT TÉRFOGATÁRAM-MÉRÉSI MÓDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK

BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) 2.FAKZH AELAB (90MIN) 18:45H

GÖRGŐS LÁNCHAJTÁS tervezése

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Mérési hibák

2.GYAKORLAT (4. oktatási hét) PÉLDA

A vizsgálatok eredményei

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

XXI. NEMZETKÖZI GÉPÉSZETI TALÁLKOZÓ

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

Vegyipari géptan 3. Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék. 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em Tel: Fax:

VAV BASiQ. VAV BASiQ. VAV szabályozó zsalu

Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

M é r é s é s s z a b á l y o z á s

H05 CSŐVEZETÉKBEN HASZNÁLT TÉRFOGATÁRAM-MÉRÉSI MÓDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

1. feladat Összesen 21 pont

8. Laboratóriumi gyakorlat INKREMENTÁLIS ADÓ

Folyadékok és gázok áramlása

KÜLÖNBÖZŐ ALAKÚ PILLANGÓSZELEPEK VESZTESÉGTÉNYEZŐJÉNEK VIZSGÁLATA

2. mérés Áramlási veszteségek mérése

MP 210. Nyomás-légsebesség-hőmérsékletmérő. Jellemzők. Kapcsolat. Típusok (további érzékelők külön rendelhetők)

Áramlástan feladatgyűjtemény. 3. gyakorlat Hidrosztatika, kontinuitás

Hőmérsékleti sugárzás

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

fojtószelep-szinkron teszter

Folyadékok és gázok mechanikája

1. feladat Összesen 5 pont. 2. feladat Összesen 19 pont

Mûszertan

Térfogatáram mérő kés zülékek

HALLGATÓI SEGÉDLET. Térfogatáram-mérés. Tőzsér Eszter, MSc hallgató Dr. Hégely László, adjunktus

Tárgyszavak: kapilláris, telítéses porometria; pórustérfogat-mérés; szűrés; átáramlásmérés.

STAF, STAF-SG. Beszabályozó szelepek DN , PN 16 és PN 25

MEGOLDÁS a) Bernoulli-egyenlet instacioner alakja: p 1 +rgz 1 =p 0 +rgz 2 +ra ki L ahol: L=12m! z 1 =5m; z 2 =2m Megoldva: a ki =27,5 m/s 2

ÁRAMLÁSTANI MÉRÉSTECHNIKA. Dr. Vad János

Örvényszivattyú A feladat

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

RA típusú IPARI BEFÚVÓ ELEM

Matematikai geodéziai számítások 10.

Ciklon mérése. 1. A mérés célja. 2. A berendezés leírása

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és 4/2015. (II. 19.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Áramlástan feladatgyűjtemény. 6. gyakorlat Bernoulli-egyenlet instacionárius esetben

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála:

Vizsgálati jelentés. BLOWER DOOR légtömörség mérésről

A javítási-értékelési útmutatótól eltérő helyes megoldásokat is el kell fogadni.

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

Beszabályozó szelep - Csökkentett Kv értékkel

Andó Mátyás Felületi érdesség matyi.misi.eu. Felületi érdesség. 1. ábra. Felületi érdességi jelek

KÖZEG. dv dt. q v. dm q m. = dt GÁZOK, GŐZÖK ÉS FOLYADÉKOK ÁRAMLÓ MENNYISÉGÉNEK MÉRÉSE MÉRNI LEHET:

V. Országos Kéménykonferencia Kecskemét, március

SZABADSUGÁR VIZSGÁLATA

Lemezeshőcserélő mérés

KS-502-VS ELŐNYPONTOK

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Segédlet az ADCA szabályzó szelepekhez

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Gyalogos elütések szimulációs vizsgálata

A mérés. A mérés célja a mérendő mennyiség valódi értékének meghatározása. Ez a valóságban azt jelenti, hogy erre kell

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV. A mérés megnevezése: Potenciométerek, huzalellenállások és ellenállás-hőmérők felépítésének és működésének gyakorlati vizsgálata

STAD-R. Beszabályozó szelepek DN 15-25, csökkentett Kv értékkel

A VAQ légmennyiség szabályozók 15 méretben készülnek. Igény esetén a VAQ hangcsillapított kivitelben is kapható. Lásd a következő oldalon.

Szabályozó áramlásmérővel

FORGATTYÚS HAJTÓMŰ KISFELADAT

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Átírás:

KS 44 22 TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM 1782 27 MÁJUS

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 ÉT (H 1111 Budapest, Bertalan L. u. 4 6., a továbbiakban a Tanszék) a KS 44 22 típusú mintavevő szonda kalibrációs és irányérzékenységi áramlástani vizsgálatával. A mérések eredményeit az alábbi jelentés foglalja össze. JELÖLÉSJEGYZÉK: p nyomás [Pa] p nyomáskülönbség [Pa] v áramlási sebesség [m/s] v relatív sebességkülönbség [%] ρ sűrűség [kg/m 3 ] t, T hőmérséklet [ºC], [K] R gázállandó [J/kg/K] h manométer kitérés [m] g gravitációs térerősség vektor nagysága [N/kg] k sebességviszony [ ] i iránytényező [ ] INDEXEK: ref referencia (szélcsatorna adatok) ö össz(nyomás) din dinamikus (nyomás) st statikus (nyomás) környezeti állapotú adatok (pl. hőmérséklet, nyomás) szonda szonda lev levegő víz víz BETZ BETZ rendszerű manométerrel mért adatok EGYÉB: Nr.1. elszívás nélkül Nr.2. izokinetikus elszívás 1. A MÉRÉS MENETE A KS 44 22 típusú mintavevő szonda irányérzékenységi szélcsatorna mérését a Megrendelő által kért 3 [m/s] sebességtartományban 5 különböző megfúvási referencia sebesség (v ref ) értékre, α=º-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 44 22 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 3 [m/s] sebességtartományon belül 5, egyenként közel állandó referencia sebességhez tartozó mérési pontot vettünk fel. Ezek a referencia sebességek: v ref I =5.4 m/s, v ref II =1. m/s, v ref III =14,5 m/s, v ref IV =2. m/s, v ref 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 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

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM 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 (A1963) BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerhez kapcsolódik. A sebesség meghatározása a PRANDTL csővel mérhető dinamikus nyomásból az alábbi összefüggéssel történik: v 2 p din,ref ref = [m/s] ρlev ahol v ref a tényleges megfúvási referencia sebesség [m/s], p din, ref a BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerrel mért dinamikus nyomás [Pa], ρ lev az áramló közeg (levegő) sűrűsége [kg/m 3 ]. A levegő sűrűségét az ideális gáztörvény szerint a mért légköri nyomásból (p [Pa]) és a levegő hőmérsékletből (T [K]) határozzuk meg: p ρ lev = [kg/m 3 ] R T A szélcsatorna v ref referencia sebességét a kívánt mérési tartományban változtatva, a BETZ rendszerű mikromanométer h Betz, ref kitérését minden egyes mérési pontban rögzítettük, amelyből az adott referencia sebességhez tartozó dinamikus nyomás értéket (p din, ref ) kapjuk. p din, ref = ρ g h [Pa] víz Betz, ref ahol ρ víz víz sűrűsége [kg/m 3 ], g gravitációs térerősség vektor nagysága [N/kg], manométer kitérés [m]. h BETZ, ref 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: v 2 p din,szonda szonda = [m/s] ρlev ahol v szonda a szondával mért megfúvási sebesség [m/s], p din, szonda a BETZ rendszerű vízzel töltött mikromanométerrel mért dinamikus nyomás [Pa], ρ lev az áramló közeg (levegő) sűrűsége [kg/m 3 ]. A szélcsatornabeli áramlási sebességet a kívánt mérési tartományban változtatva, a szonda által érzékelt megfúvási sebességhez tartozó, a BETZ rendszerű mikromanométer leolvasott h Betz,szonda kitérését minden egyes mérési pontban rögzítettük, amelyből az adott referencia sebességhez tartozó, de a szonda által érzékelt dinamikus nyomás értéket (p din, szonda ) kapjuk. 5

p din, szonda = ρ g h [Pa] víz Betz, szonda ahol ρ víz víz sűrűsége [kg/m 3 ], g gravitációs térerősség vektor nagysága [N/kg], manométer kitérés [m]. h BETZ, szonda 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: v k = p ref din,ref = [ ] vszonda pdin,szonda Tehát a k tényező ismeretében számítható a szonda által mért sebességből a tényleges megfúvási sebesség: v = k [ ] ref v szonda 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). v D Re = ν [ ] ahol v a megfúvási sebesség [m/s], D a szondára jellemző méret, pl. a nyomásszondák átmérője [m], ν az áramló közeg (levegő) kinematikai viszkozitása [m 2 /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 3 2 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: vszonda vref 1 k 1 v = = = 1 [%] v k k ref A v relatív sebességkülönbség értéke ideális esetben zérus, v= %. 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[ ] 25 15 1 5 5 1 15 25 Nr.1. Nr.2. 6

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: 263.4/1995) 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 (p din,szonda,α ) és az α= állásszögben mért szonda dinamikus nyomás (p din,szonda,α= ) értékek hányadosa adja. p i = p din,szonda, α din,szonda, α = [ ] Az i iránytényező értéke ideális esetben egységnyi, i=1. Megjegyezzük, hogy az i iránytényező nem más, mint egy speciális (a szonda α= állásszögére vonatkoztatott sebességek hányadosaként definiált) sebességviszony négyzete: v i = v szonda, α szonda, α = 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 3 [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 v szonda =f(v ref, 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= állásszögre. Lásd a 8.1 8.3 ábrák. 7

(Nr.1. elszívás nélkül) Szondán mért áramlási sebesség, v szonda [m/s] 3 25 2 15 1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 5 1 15 2 25 3 3. ábra: v szonda =f(v ref, α) elszívás nélkül Nr.1. (Nr.2. izokinetikus elszívással) Szondán mért áramlási sebesség, v szonda [m/s] 3 25 2 15 1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 5 1 15 2 25 3 4. ábra: v szonda =f(v ref, 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 IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS α = 1.54 1.91 1.6 1.11 15 α +15 1.138.991 1.135.998 25 α +25 1.185.932 1.18.948 ÁBRA 5.1 5.4 Értékelés: Ha a szonda az áramlás irányában áll (α= ), a vizsgált megfúvási sebesség tartomány felső tartományában (v>1m/s) a k tényező értéke gyakorlatilag állandónak tekinthető. A gyakorlati alkalmazás szempontjából átlagosan k 1,7 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<1m/s) mért sebesség-tartományban (v=5m/s és v=1m/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 [%] ELSZÍVÁS NÉLKÜL IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS α = 8.3-5.1 9.1 5.7 15 α +15 12.1.9 11.9. 25 α +25 15.6 7.3 15.3 5.5 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= 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 IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS α = 1. 1. 15 α +15.898 1.154.916 1.159 25 α +25.823 1.35.859 1.281 ÁBRA 7.1 7.4 Értékelés: Az iránytényező definíciójából következően α= 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. 1 m/s) áramlási sebesség beállítástól eltekintve adott állásszög esetén a mért sebesség tartományban gyakorlatilag állandónak, tehát Reynolds szám függetlennek vehető. 9

A szonda k tényezője k = v ref /v szonda = f (α), elszívás nélkül, Nr.1. Sebességviszony, k [-] 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 1 15 2 25 3 5.1 ábra: k=f(v ref ) elszívás nélkül Nr.1. A szonda k tényezője k = v ref /v szonda = f (α), izokinetikus elszívást alkalmazva, Nr.2. Sebességviszony, k [-] 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 1 15 2 25 3 5.2 ábra: k=f(v ref ) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 1

A szonda k tényezője, elszívás nélkül Nr.1. Sebességviszony, k [-] 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 v_i v_ii v_iii v_iv v_v -25-2 -15-1 -5 5 1 15 2 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 5.3 ábra: k=f(α) elszívás nélkül Nr.1. A szonda k tényezője, izokinetikus elszívással Nr.2. Sebességviszony, k [-] 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 v_i v_ii v_iii v_iv v_v -25-2 -15-1 -5 5 1 15 2 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 5.4 ábra: k=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 11

(Nr.1. elszívás nélkül) 1% Relatív sebességkülönbség, [%] 5% % 5 1 15 2 25 3-5% -1% -15% -2% -25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 6.1 ábra: v=f(v ref ) elszívás nélkül Nr.1. (Nr.2. izokinetikus elszívással) Relatív sebességkülönbség, [%] 1% 5% % 5 1 15 2 25 3-5% -25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok -1% -15% -2% 6.2 ábra: v=f(v ref ) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 12

v[%] = (v szonda -v ref )/v ref = f(α) : relatív sebességkülönbség (elszívás nélkül, Nr.1.) 2% Relatív sebességkülönbség, [%] 15% 1% 5% % -5% -1% -15% v_i elsz. nélkül vs. v_i referencia v_ii elsz. nélkül vs. v_ii referencia v_iii elsz. nélkül vs. v_iii referencia v_iv elsz. nélkül vs. v_iv referencia v_v elsz. nélkül vs. v_v referencia -2% -25-15 -1-5 5 1 15 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 6.3 ábra: v=f(α) elszívás nélkül Nr.1. v[%] = (v szonda -v ref )/v ref = f (α) relatív sebességkülönbség (izokinetikus elszívás, Nr.2.) 1% Relatív sebességkülönbség, [%] 5% % -5% -1% -15% -2% v_i izokinetikus vs. v_i referencia v_ii izokinetikus vs. v_ii referencia v_iii izokinetikus vs. v_iii referencia v_iv izokinetikus vs. v_iv referencia v_v izokinetikus vs. v_v referencia -25-15 -1-5 5 1 15 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 6.4 ábra: v=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 13

A szonda i iránytényezője, elszívás nélkül Nr.1. Iránytényező, i [-] 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 1 15 2 25 3 7.1 ábra: i=f(v ref ) elszívás nélkül Nr.1. 1,5 A szonda i iránytényezője, izokinetikus elszívást alkalmazva, Nr.2. Iránytényező, i [-] 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 fok -15 fok -1 fok - 5 fok fok + 5 fok +1 fok +15 fok +25 fok 5 1 15 2 25 3 7.2 ábra: i=f(v ref ) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 14

A szonda iránytényezője, i szonda elszívás nélkül, Nr.1. Iránytényező, i [-] v_i v_ii v_iii v_iv v_v 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 -2-15 -1-5 5 1 15 2 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 7.3 ábra: i=f(α) elszívás nélkül Nr.1. A szonda iránytényezője, i szonda izokinetikus elszívással, Nr.2. Iránytényező, i [-] v_i v_ii v_iii v_iv v_v 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1-25 -2-15 -1-5 5 1 15 2 25 Szonda megfúvási szög, α [fok] 7.4 ábra: i=f(α) izokinetikus elszívást alkalmazva Nr.2. 15

2.2 SZONDA KALIBRÁCIÓ EREDMÉNYEK α= MEGFÚVÁSI IRÁNYNÁL Kalibrációs tényező, k [-] 1,15 1,1 1,5 KS-44-22 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α= fok) ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1. IZOKINETIKUS MINTAVÉTEL, Nr.2. 1, 5 1 15 2 25 3,95,9,85 Referencia sebesség, v ref [m/s ] 8.1 ábra: k=f(v ref ) KS-44-22 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α= fok) 1% Relatív sebességkülönbség, [%] ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1. 8% IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS, Nr.2. 6% 4% 2% % 5 1 15 2 25 3-2% -4% -6% -8% -1% 8.2 ábra: v=f(v ref ) 16

KS-44-22 típ. MINTAVEVŐ SZONDA KALIBRÁCIÓ (α= fok) Szondán mért áramlási sebesség, v szonda [m/s] 3 25 2 15 1 ELSZÍVÁS NÉLKÜL, Nr.1. IZOKINETIKUS ELSZÍVÁS, Nr.2. 5 5 1 15 2 25 3 8.3 ábra: v szonda =f(v ref ) 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, 27. június 4. Suda Jenő Miklós egyetemi adjunktus, témavezető Dr. Lajos Tamás egyetemi tanár, tanszékvezető 17