中國礦業(yè)大學(xué)《安全專業(yè)實(shí)驗(yàn)》-實(shí)驗(yàn)1

安全專業(yè)實(shí)驗(yàn)（一）

標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞及風(fēng)速測量儀表校正安全工程實(shí)驗(yàn)中心2014.2.實(shí)驗(yàn)1

標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)峒及風(fēng)速測量儀表校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、儀器與設(shè)備三、風(fēng)表的校正方法和步驟四、測量數(shù)據(jù)處理五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娘L(fēng)表的用途：氣象、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍工科研等各種場合測量風(fēng)流速度，本實(shí)驗(yàn)主要針對礦用風(fēng)表。礦用風(fēng)表的種類：高速、中速和低速3種。風(fēng)表校正的必要性。了解標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握風(fēng)表校正的方法和操作步驟。二、儀器與設(shè)備1.FKS-1型開式標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞符合礦用風(fēng)速儀表檢定裝置通風(fēng)技術(shù)條件（MT350-1994）（1）FKS-1型開式標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞結(jié)構(gòu)風(fēng)洞局部圖片（2）風(fēng)洞測量原理及技術(shù)指標(biāo)測量原理：風(fēng)洞配備一組孔板流量計(jì)，用以測量其兩側(cè)的壓差，然后換算為試驗(yàn)段內(nèi)的風(fēng)速。技術(shù)指標(biāo)：風(fēng)洞噴口直徑為150mm，有效工作直徑不小于110mm；流場風(fēng)速均勻性相對偏差(風(fēng)洞精度)≤1.5%；流場風(fēng)速穩(wěn)定性相對偏差≤0.5%；測速范圍為0.2~30m/s。開式風(fēng)洞射流場開式風(fēng)洞將噴口射出的氣流作為試驗(yàn)段。這種不受固體邊界限制，在周圍靜止介質(zhì)中擴(kuò)散的射流，稱為自由射流。紊流射流的內(nèi)外邊界都是直線，并且等速核心流內(nèi)邊界半收縮角的正切為：

tg（α/2）=a/0.67，系數(shù)a=0.08,α/2=6.8°。理論和實(shí)驗(yàn)表明，開口風(fēng)洞自由射流核心流的直徑與其噴口間距的關(guān)系：（1）距離噴口75mm處，等速核心流直徑d的理論與實(shí)測值均為132mm；（2）距離噴口150mm處，d的理論值為111mm，實(shí)測值為114mm。各種風(fēng)洞圖片2.風(fēng)洞配套儀表

①微差壓計(jì)—補(bǔ)償式微壓計(jì)、數(shù)顯式差壓計(jì)等；②大氣壓計(jì)—量程81~107kPa，最小分度值是10Pa；③溫度計(jì)、干濕表—最小分度值0.5℃；④秒表—最小分度值為0.1s。3.被檢風(fēng)表及技術(shù)要求風(fēng)表機(jī)械零件和轉(zhuǎn)動檢驗(yàn)完好。風(fēng)表測速范圍：低速風(fēng)表：0.3~5.0m/s中速風(fēng)表：0.6~10.0m/s高速風(fēng)表：0.8~15.0m/s(葉式)1.0~20m/s（杯式）風(fēng)表啟動風(fēng)速：低速風(fēng)表：≤0.2m/s中速風(fēng)表：≤0.4m/s高速風(fēng)表：≤0.5m/s(葉式)≤0.7m/sm/s（杯式）

常用風(fēng)表的圖片三、風(fēng)表的校正方法和步驟1.風(fēng)表的安裝①將被檢風(fēng)表固定到三位夾具上，并把它調(diào)整到噴口中心位置上，面向噴口，保證葉片風(fēng)表的葉輪動平面與風(fēng)洞軸線垂直及杯式風(fēng)表的風(fēng)杯轉(zhuǎn)動平面與風(fēng)洞軸線平行；②當(dāng)風(fēng)速大于0.5m/s時(shí)，要求葉片式風(fēng)表距離噴口L=75mm，杯式風(fēng)表旋轉(zhuǎn)軸距離噴口L=35mm，并且風(fēng)表刻度盤平行于氣流方向。2.孔板測風(fēng)原理及選擇孔板流量計(jì)工作原理流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，流束將在節(jié)流裝置的節(jié)流件（孔板）處形成局部收縮而使流速增大，靜壓力下降，于是在孔板前后便產(chǎn)生了壓差，介質(zhì)流動的流量越大，在孔板前后產(chǎn)生的壓差就越大，所以孔板流量計(jì)可以通過測量壓差來衡量流體流量的大小。這種測量方法是以能量守衡定律和流動連續(xù)性定律為基準(zhǔn)的?？装辶髁坑?jì)結(jié)構(gòu)簡單、牢固，性能穩(wěn)定可靠。

不同孔板下的差壓值與實(shí)際風(fēng)速風(fēng)表類型DFA系列風(fēng)表孔板差壓取值及板號選擇微速孔板號33333333Vm/s0.50.60.70.80.91.01.31.6ΔPk

Pa4678120160200260430620中速孔板號33222221Vm/s0.651234568ΔPk

Pa1052606514025535051068高速孔板號2211111Vm/s25811141720ΔPk

Pa6535068120按被檢風(fēng)表的測速范圍，由低速到高速順序選定孔板3.測點(diǎn)調(diào)節(jié)（1）測點(diǎn)的調(diào)節(jié)：每只風(fēng)表的校正不少于6個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)讀數(shù)3次，并按風(fēng)速遞增方式調(diào)節(jié)。（2）風(fēng)表讀數(shù)Vs：相鄰2次誤差檢驗(yàn)要求：葉式風(fēng)表為最小分度的1格，帶計(jì)時(shí)裝置的杯式風(fēng)表最小分度的1/5格，否則須重測。4.風(fēng)表讀數(shù)Vs帶計(jì)時(shí)裝置的風(fēng)表，風(fēng)表的示值Vs用m/s或格/s表示。不帶計(jì)時(shí)裝置的風(fēng)表須配合秒表使用，由風(fēng)表、秒表讀數(shù)求出Vs值，以格/s或m/s表示；計(jì)算3次風(fēng)表讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該測點(diǎn)的風(fēng)表示值Vs，并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的值：5.大氣參數(shù)測定

每校正一只風(fēng)表均應(yīng)測出當(dāng)時(shí)的室內(nèi)大氣壓力、溫度、濕度等參數(shù)，以計(jì)算空氣密度ρ和修正系數(shù)d。

式中：ρ—空氣密度，kg/m3；

t—室內(nèi)溫度，℃；

p0—室內(nèi)大氣壓力，Pa；

ps—室溫t時(shí)的飽和水蒸氣壓，Pa；

—相對濕度，%。修正系數(shù)d

的計(jì)算見指導(dǎo)書。風(fēng)表校正原始記錄表

檢定設(shè)備：FKS-1型開式標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞大氣壓力P=（Pa）室內(nèi)溫度℃測點(diǎn)孔板號空氣密度ρkg/m3空氣密度修正d孔板差壓△P（Pa）實(shí)際風(fēng)速V標(biāo)（m/s）風(fēng)表讀數(shù)（格/s）或（m/s）表示風(fēng)速Vs標(biāo)（m/s）123平均123平均12…備注起動風(fēng)速V=（m/s）風(fēng)表型號風(fēng)表編號送檢單位：年月日關(guān)于實(shí)際表速值的計(jì)算方法

1.流場的風(fēng)速值與孔板流量計(jì)兩側(cè)差壓△P正相關(guān)，見表1；

2.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書提供的計(jì)算公式2因需要的相關(guān)參數(shù)M、C、F、K缺失，無法應(yīng)用；

3.本次實(shí)驗(yàn)擬根據(jù)表1提供的數(shù)據(jù)，對1、2、3號孔板作出其關(guān)系曲線，根據(jù)關(guān)系曲線或用插值法求出與△P對應(yīng)的實(shí)際風(fēng)速值。四、測定數(shù)據(jù)處理將風(fēng)表所有測點(diǎn)的相應(yīng)V標(biāo)和Vs標(biāo)數(shù)據(jù)組作直線回歸，可利用Excel工具或最小二乘法等作直線擬合獲得。式中：直線斜率直線截距式中n——測點(diǎn)數(shù)據(jù)組數(shù)繪制風(fēng)表校正曲線五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.風(fēng)表校正實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法和步驟。2.風(fēng)表型號、技術(shù)參數(shù)，校正實(shí)驗(yàn)的原始記錄表。