风量罩均速矩阵结构优化与仿真分析

李 诚,陈业盛,鲁月林,2,郑衍畅,2*

(1.安徽工程大学 机械工程学院,安徽 芜湖 241000;2.安徽华东光电技术研究所,安徽 芜湖 241000)

当前,随着我国工业生产转型升级,风量测量装置应用场景越来越广泛,需求也在快速增加。洁净室设计建造过程中出风口的送风量[1],以及空调系统调试[2]中的吹风风量等相关数据普遍采用风量罩进行测量。风量罩是一种针对风口风量测量较为高效方便的仪器之一,可以快速检测并实时显示测量数据[3-4],测量精度受其原理、结构及使用方法等多方面影响。

风量罩主要采用压差式的测量原理,通过测量特定截面不同点位的全压及静压值,进而计算风量值的大小[5]。均速矩阵作为风量罩关键测量部件之一,布置在风量罩圆管基座段内,可以测量多点动压(全压和静压的差值)并求平均值,进而利用伯努利方程计算得到截面平均风速[6]。均速矩阵结构决定了测点的数目和位置,其结构本身也会对罩体内流场产生较大影响,这些均会影响测量结果的准确性[7-8]。因此,合理地设计均速矩阵结构对减少测量误差尤为重要。

目前,针对风量罩研究主要集中在罩体结构对测量结果的影响以及测量误差的不确定度分析方面。王成凤等[9-10]通过实验研究了风量罩罩体结构和相对于风口摆放位置对测量结果的影响,得出罩体尺寸的选择原则和风口居中摆放的结论。陆科等[11]参照风速类测量仪表不确定度的评定方法,对风量罩的不确定度进行了分析和评定。……