بررسی تجربی اثر کالیبراسیون پروب بر اندازه‌گیری دبی جرمی و سرعت جریان هوای داغ در اعداد مادون صوت بالا

در این پژوهش امکان پذیربودن اندازه گیری پارامترهای فشار کل، دبی و سرعت یک جریان پرانرژی از هوا در محدوده 0/7-0/6ماخ با استفاده از 6 نوع سنجشگر تجاری فشار مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور از یک نازل با سطح مقطع ثابت و شکل کاملاً حلقوی که روی یک موتور میکروتوربوجت نصب شده، استفاده شده است. مجموعه موتور و نازل با استفاده از یک سکوی آزمایش با امکان ثبت همزمان پارامترهای فشار کل، فشار استاتیک، دمای کل، دبی جریان، سرعت دوران و نیروی رانش مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج حاصل از سنجشگرهای ال شکل که برای چنین سرعت هایی کالیبره شده اند، نشان می دهند مقادیر فشار کل و سرعت به دست آمده برای جریان پرانرژیِ فوق مقادیری مشابه، نزدیک و در محدوده دقت مهندسی هستند. بیشترین اختلاف میان دبی اندازه گیری شده و دبی محاسباتی 9/1% و مربوط به پروب ال شکل با طول 68 و قطر خارجی 3میلی متر بوده و در مورد سایر پروب ها کمتر از 8% است. همچنین دبی ثبت شده توسط پروب میله ای 4/4% با دبی اندازه گیری شده اختلاف دارد و از این رو تفاوت واضحی بین دبی ثبت شده توسط پروب های ال شکل و میله ای وجود دارد. اندازه گیری های انجام شده اطلاعاتی مفید را از تغییر مشخصه های اصلی جریان در طول نازل حلقوی ارایه می دهند که مهم ترین آنها اُفت فشار سکون به میزان حدود %29 و اُفت دمای سکون به مقدار حدود c °48 است.

Experimental Study of the Effect of Probe Calibration on the Mass Flow and Velocity Measurement of Hot Air at High-Subsonic Mach Numbers

In this research, the possibility of measuring total pressure, mass flow, and velocity of a high energy flow of air at 0.60.7 Mach is investigated experimentally, using 6 different types of commercial sensors. For this end, a fixed area annular nozzle, mounted at the exit of microturbojet engine, was used. Also, a test bench with the capability of measuring total pressure, static pressure, total temperature, mass flow, RPM, and the thrust force was used. The results of the Ltype sensors calibrated for such velocities indicate that the total pressure and velocity are similar, near to each other, and among the engineering precision. The largest difference between the measured and calculated mass flow was 9.1% and related to Ltype probes with the length of 68mm and the outside diameter of 3mm. This difference for all other probes was less than 8%. Also, the calculated mass flow based on Rodtype probe data shows a difference of only 4.4% with the measured mass flow; so, there is a distinct difference between these two kinds of probes. Also, the measurements include useful information of the variations of main flow characteristics along the length of annular nozzle, among which the most important are an intense drop of about 29% in total pressure and about 48 °C drop in total temperature.