Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή μιας μονάδας ανεμομέτρου θερμού σύρματος (Hot wire anemometer). Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Θερμοκινητήρων του Τμήματος Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός είναι η μελέτη, σχεδιασμός, κατασκευή και δοκιμή μιας μονοκάναλης μονάδας θερμού σύρματος σταθερής θερμοκρασίας (constant temperature anemometer CTA). Η μέθοδος του Hot wire anemometer χρησιμοποιείται για την έμμεση ταχύτητα της ροής, με βάση την συνεχή παρακολούθηση των θερμικών απωλειών γύρω από ένα θερμαινόμενο αισθητήρα. Το αποτέλεσμα δεν είναι μόνο συναρτήσει της ταχύτητας της ροής, αλλά επίσης και ορισμένων άλλων χαρακτηριστικών της ροής.
Αρχικά μελετούνται και καταγράφονται οι βασικές αρχές που διέπουν την ανεμομετρία θερμού σύρματος.
Στη συνέχεια αναπτύσσεται ο ηλεκτρονικός σχεδιασμός του ηλεκτρονικού κυκλώματος CTA. Ενώ αργότερα γίνεται η υλοποίηση του κυκλώματος στο λογισμικό Altium Designer μέσω της οποίας προκύπτει ο σχεδιασμός των πλακετών PCB.
Επιπλέον περιγράφεται αναλυτικά η κατασκευή της διάταξης, περιγράφονται τα κυριότερα υποσυστήματα της και εξηγείτε αναλυτικά η αρχή λειτουργίας της.
Τέλος γίνεται βαθμονόμηση του κυκλώματος, βαθμονόμηση του αισθητήρα και πιστοποιείται η σωστή λειτουργία της μονάδας λαμβάνοντας μετρήσεις στην έξοδο ενός τρισδιάστατου ακροφυσίου τύπου Boërger. / The present study deals with the design and construction of a "Hot Wire Anemometer" module. The work has been conducted in Thermal Engines Laboratory of the Mechanical Engineering and Aeronautics Department of the University of Patras, under the supervision of Professor Demos P. Georgiou.
The purpose of the current study was the design, construction and testing of a single channel, Constant Temperature Hot Wire Anemometer unit (CTA). The Hot-wire anemometry is a method for indirectly measuring fluid flow velocity, based on monitoring the thermal losses in a heated measuring element. The result is a function of not only the flow velocity, but also of certain other flow parameters.
Initially, some basic principles regarding the Hot Wire Anemometer are discussed and some aspects concerning the governing equations are also given. Furthermore, the development of the electronic CTA circuit shown, while later, the final circuit is implemented by employing the Altium Designer Software through which the Printed Circuit Boards (PCB) for the construction are finally obtained.
After the detailed presentation of the device construction, the main components and subsystems are discussed in depth. In addition, the principle of operation is also explained in detail.
Finally, a fine calibration is made for both, the electronic circuit and the sensor probe. The proper operation of the system as a final product is then certified by obtaining aerodynamic measurements at the exit of a three dimensional Boërger type nozzle.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8421 |
| Date | 03 April 2015 |
| Creators | Κωνσταντίνου, Κωνσταντίνος |
| Contributors | Π. Γεωργίου, Δήμος, Constantinou, Constantinos, Αλεξανδρίδης, Αντώνης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0026 seconds