Optimization of gas dynamical subsystem of transducers for measurement of gas flow temperature

Simple item page
dc.citation.journalTitleEnergy Engineering and Control Systems
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National Universityuk_UA
dc.contributor.authorFedynets, Vasyl
dc.contributor.authorVasylkivskyi, Ihor
dc.contributor.authorYusyk, Yaroslav
dc.coverage.countryUAuk_UA
dc.coverage.placenameЛьвівuk_UA
dc.date.accessioned2018-07-16T08:44:34Z
dc.date.available2018-07-16T08:44:34Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractThe main types of errors which occur while measuring the temperature of gas flows, including flows of fuels, are determined by the conditions of thermal balance at the interaction of the sensor of the temperature transducer (TT) with the gas flow via convection, radiation and conduction. The limited TT capacity to track flow temperature variation should also be taken into consideration. For high gas flow speeds (over 50 m/s), another type of error (the so-called speed error) arises from the transformation of part of kinetic energy of the flow into thermal energy. A comprehensive analytical study of the combined influence of all the major factors on the total error of gas flow temperature measurement with a particular TT is actually impracticable, since some relationships describing the character of influence of this or that factor can be obtained only by experiment. Therefore, in practice, each error type is analysed separately, assuming that no other types of error occur, and the total error of measurement is regarded as superposition of separate error types. For convenience of analysis, TT is represented as a combination of separate units, each with its own components of the error. TT for gas flow temperature measurements appears as three units, such as gas dynamic, thermal and electrical, connected in series. The gas dynamic subsystem transforms the thermodynamic temperature T(τ) of the gas flow at the TT input into the deceleration temperature ТПТ(τ) at the temperature sensor input and is characterized by the speed error. The defining characteristic of the gas dynamic subsystem is the TT recovery factor, which is why the paper discusses the methods and means of ensuring the constancy of the recovery factor. Основні види похибок, які виникають під час вимірювання температури газових потоків (зокрема і потоків енергоносіїв), визначаються умовами теплового балансу в разі взаємодії чутливого елемента перетворювача температури (ПТ) з газовим потоком через конвекцію, випромінювання та теплопровідність. Необхідно враховувати також обмежені можливості ПТ без запізнення стежити за змінами температури потоку. За великих швидкостей газового потоку (більше ніж 50 м/с наявна також похибка, зумовлена перетворенням частини кінетичної енергії потоку на теплову (так звана “швидкісна” складова похибки). Повне аналітичне дослідження сумісного впливу всіх основних чинників на загальну похибку вимірювання температури газового потоку конкретним ПТ практично неможливе, оскільки деякі залежності, що описують вплив того чи іншого чинника, можна визначити тільки експериментально. Тому на практиці аналізують кожний вид похибки окремо з припущенням, що решта її видів відсутні, а загальну похибку вимірювання розглядають як суперпозицію окремих видів похибок. Для зручності проведення аналізу ПТ подано у вигляді окремих елементарних ланок зі своїми складовими похибки. ПТ для вимірювання температури газових потоків подано у вигляді трьох послідовно з’єднаних ланок: газодинамічної, теплової та електричної. Газодинамічна підсистема перетворює термодинамічну температуру Т(τ) газового потоку на вході ПТ в температуру гальмування ТПТ(τ) на вході в термочутливий елемент і характеризується “швидкісною” складовою похибки. Визначальною характеристикою газодинамічної підсистеми є коефіцієнт відновлення ПТ. Тому в статті розглянуто способи та засоби для забезпечення постійності коефіцієнта відновлення.uk_UA
dc.format.pages44–48
dc.identifier.citationFedynets V. Optimization of gas dynamical subsystem of transducers for measurement of gas flow temperature / V. Fedynets, I. Vasylkivskyi, Ya. Yusyk // Energy Engineering and Control Systems. – 2016. – Volume 2, number 2. – P. 44–48. – Bibliography: 8 titlesuk_UA
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/42395
dc.language.isoenuk_UA
dc.publisherPublishing House of Lviv Polytechnic National Universityuk_UA
dc.relation.references[1] Vickers, P. T. (1964) Proper Probes Keep Thermocouples Reading True // SAE J, 2(12), 54–57. [2] Vas, I. E. (1972) Flowfield Measurements Using a Total Temperature Probe at Hypersonic Speeds // AIAA J, 10(3), 317–323. http://dx.doi.org/10.2514/3.50093. [3] Hukhman, А. А., and Iliukhin, N. V. (1951) Fundamentals of the Theory of Heat Transfer at High Speed Gas Flow, “Mashgiz” Publ. in Moscow, 226 p. (in Russian). [4] Fedynets,V. O. (2007) Principles of Design and Technological Optimization of High Speed Gas Flow Temperature Transducers, Lviv Polytechnic National University Proceedings, Automation, Measurement and Control, 574, 111–115 (in Ukrainian). [5] Fedynets,V. O. (2007) Mathematical Model of the Gas Dynamic Subsystem of Gas Flow Temperature Transducers, Abstracts of the 15th International Metrology Seminar, Methods and Techniques of Signal Processing in Physical Measurements (Lviv-Rzeszów), 21 p. [6] Moffat, R. J. (1962) Gas Temperature Measurement; Temperature, its Measurement and Control in Science and Industry / Editor-in-Chief Charles M. Herzfeld, Reinhold Publishing Corporation in NY, 3(2), 553–571. [7] Preobrazhenskiy, V. P. (1978) Thermal Engineering Measurements and Devices, “Energy” Publ. in Moscow, 704 p. (in Russian). [8] Loitsyanskii, L. G. (1973) Mechanics of Liquids and Gases, “Nauka” Publ. in Moscow, 904 p. (in Russian).uk_UA
dc.rights.holder© 2016, Fedynets V., Vasylkivskyi I., Yusyk Ya. Published by Lviv Polytechnic National Universityuk_UA
dc.subjectgas flowuk_UA
dc.subjectmeasurementuk_UA
dc.subjectheat exchangeuk_UA
dc.subjecttemperatureuk_UA
dc.subjecttemperature transduceruk_UA
dc.subjectгазовий потікuk_UA
dc.subjectвимірюванняuk_UA
dc.subjectтеплообмінuk_UA
dc.subjectтемператураuk_UA
dc.subjectперетворювач температуриuk_UA
dc.titleOptimization of gas dynamical subsystem of transducers for measurement of gas flow temperatureuk_UA
dc.title.alternativeОптимізація газодинамічної підсистеми перетворювачів для вимірювання температури газових потоківuk_UA
dc.typeArticleuk_UA

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
EECS_T2_N2_2016-13-18.pdf
Size:
194.17 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.99 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download

Collections

Energy Engineering and Control Systems. – 2016. – Vol. 2, No. 2