《透平机械测试技术》第5-8章作业答案

《透平机械测试技术》第5—8章作业0803班一、1.常用的压力单位有哪几种？写出它们的相互关系。答：常用的单位有帕［斯卡］（Pa）、KPa、MPa、OmmHmmHg2,，工程大气压2/cmkgf（千克力／厘米2）等。它们之间的关系：12/cmkgf＝9.80665×104Pa1mmHg＝133.3224Pa1OmmH2＝9.80665PaPaMPa61012.画出压电式压力传感器的正逆压电效应关系图，并说出串并联使用的特点。答：压电式压力传感器正逆压电效应关系图：并联接法输出电荷量大，常以电荷输出，适于测量慢变信号。串联接法输出电压量大，常以电压输出，适于测量瞬变信号。3.总压管的偏流角p是怎样确定的？它与哪些因素有关？答：将压力误差占速度头（动能量头）l％时的气流方向变化的角度范围，作为不敏感偏流角p的范围。p与管口型式、孔口直径及马赫数Ma等参数有关。4.静压壁面测量法开孔的技术要求有哪些？1）静压孔开孔位置应选在流体的流线是直线的地方；2）开孔直径一般为0.5—1.0mm；3）开孔轴线应与管道内壁面垂直，孔的边缘应尖锐，无毛刺，无倒角，孔的壁面应光滑；4）连接静压孔与导压管的管接头要固定在流道壁上；通常在某一截面上对称开四个孔，连通后取平均值，作为该截面上的静压。5.简述热线风速仪的工作原理及两种工作方式答：热线风速仪是利用通电的探头在气流中的热量散失强度与气流速度之间的关系来测量流速的。热线风速仪的两种工作方式：恒流式和恒温（恒电阻）式恒流式：在热线风速仪的工作过程中保持加热电流不变（I－常数），热线的表面温度随流体流速而变化，其电阻值也随之改变，通过测定热线的电阻值就可以确定流体速度的变化。恒温（恒电阻）式：在热线风速仪工作过程中，通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变，这样就可以根据电压值的变化，测出热线电流的变化，进而计算流速。二、1.用皮托管测气流中某点的流速，现已测得该点的总压)(5004*aPP，静压)(2064aPP，温度85.26t℃，当时的大气压)(101400abPP，)/(4.287KkgJR。求：被测点的流速。解：RTP32.115.27385.264.287206410140015.273mkgtRPPb)(2ppvsm7029402.12206450042.12答：被测点的流速为70sm。2.在环境温度85.32t℃，大气压)(101400abPP时，用进口流量管测流量（不可压流体，流量系数为0.95），已知管径是260mm，测得压差为30mmH2O，其标准流量是多少？解:p=30×9.8=294(Pa)标准状态温度20t℃，大气压abPP101325273204.287294101325295.026.042=1.35压力修正系数0ppKp0.1101325101400温度修正系数15.27315.27300ttTTKT98.015.27385.3215.27320其标准流量0mTPmqKKq32.135.198.00.1答：被测管路的标准流量是1.32解:p=30×9.8=294Pa标准状态温度20t℃，大气压abPP101325RTP315.115.27385.324.28710140015.273mkgtRPVq=)(24212ppD)273(240020tRppDqm)/(skg)/(skg)/(skg)m(14.115.1294226.0495.0132s其标准流量VnVnqqsm31.114.1273.1520287.4101325273.1532.85287.4101400答：被测管路的标准流量是1.13.用三孔测压管测气流中某点的流速，采用不对向测量方式已测得)(2251aPP，)(5.3372aPP，)(903aPP，已知3.0Ma，)/(2.13mkg。三孔测压管的方向、总压、速度特性线如书113页图6－8所示。求：被测点的流速。解：375.0360135902255.337290225231231pppppXa查得：01008.00X375.0010VX3122pppppXvPaPP135)(2ppvsm151352.12答：被测点的流速为15sm。三、1.简述体积流量、质量流量、标准体积流量的关系？为什么要用标准体积流量？答：质量流量与体积流量之间的换算关系为Vmqq为流体密度（3/mkg）标准状态（20℃，0.10133MPa）下的标准体积流量与体积流量关系式为VnVnqq在表示和比较流量大小时，必须注意单位和量纲的统一，同时必须考虑压力和温度等状态参数对流体体积的影响。2.简述等环面积法测流量的方法。答：在管径大于150毫米圆管道中可采用等分环面积法测流量，取等分数n≥3。方法：1.测量管径尺寸R，确定等分环数n，计算各测点的位置：nnRrn2122.测量各测点的总压iP、静压iP、温度it值，计算i、iv值：)/(3sm15.273iiitRPiiiiPPv23.根据公式计算流量：niiimVnAq13.我国标准规定的节流装置和取压方式有哪几种？答：根据国家有关标准规定，标准节流孔板采用角接取压或法兰取压方式。而标准喷嘴采用角接取压方式。4.说出具有下列特点的各种流量计，必须水平或垂直安装的；压损最小的；不需要标定的；需要及时更换配件的；直接输出电脉冲信号的等。答：流量的特点:必须水平安装的流量计是涡轮流量计；必须垂直安装的流量计是转子流量计；压损最小的流量计是进口流量计；不需要标定的流量计是标准孔板流量计；需要及时更换配件（轴承）的流量计是涡轮流量计；直接输出电脉冲信号的流量计是涡轮和涡街流量计；四、1.简述电机电功率法测透平机械功率的测试方法。答：电机驱动动力机械时，透平机械的轴功率：ePP电机制动动力机械时，透平机械的轴功率：ePP对于交流电机：cos3lleIUP2.简述扭矩（转矩）与转速法测透平机械功率的测试方法。答：扭矩（转矩）与转速法测透平机械功率：KWTnP30转速可用转速表测出；扭矩（转矩）可用平衡力法、传递法和能量转换法测出。3.扭矩（转矩）与转速的测量方法有哪几种？扭矩（转矩）的测量方法有：传递法、平衡力法和能量转换法转速的测量方法有：测频法和测周法。4.测力机的力臂长度通常怎样确定？测功机的力臂长度，常根据功率指示方便的要求，做成L或L／2大小，当L＝0.9550m时，K＝10000。