Máy đo gió dây nhiệt (dạng dây nóng)

Định nghĩa: Máy đo gió dây nhiệt (dạng dây nóng) là một thiết bị được sử dụng để đo vận tốc và hướng của chất lỏng. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đo sự mất nhiệt của dây dẫn được đặt trong dòng chất lỏng. Dây dẫn bị dòng điện đốt nóng.

Dây nóng khi đặt trong dòng chất lỏng, trong trường hợp đó, nhiệt được truyền từ dây sang chất lỏng, do đó nhiệt độ của dây giảm. Điện trở của dây đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng.

Máy đo gió dạng dây nóng được sử dụng như một công cụ nghiên cứu trong cơ học chất lỏng. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý truyền nhiệt từ nhiệt độ cao xuống nhiệt độ thấp.

Cấu tạo của máy đo gió nóng

Máy đo gió dây nóng bao gồm hai phần chính.

1. Dây dẫn điện
2. Cầu Wheatstone.

Dây dẫn điện được đặt bên trong thân gốm. Các dây được lấy ra từ thân gốm và kết nối với cầu Wheatstone. Cầu đá lúa mì đo lường sự biến đổi của điện trở.

Phương pháp dòng điện không đổi

Trong phương pháp dòng điện không đổi, máy đo gió được đặt trong dòng chất lỏng mà tốc độ dòng chảy của nó cần được đo. Dòng điện có độ lớn không đổi chạy qua dây dẫn. Cầu Wheatstone cũng được giữ ở hiệu điện thế không đổi.

Khi dây được giữ trong dòng chất lỏng, trong trường hợp đó, nhiệt được truyền từ dây sang chất lỏng. Nhiệt lượng tỉ lệ thuận với điện trở của dây. Nếu nhiệt giảm, nghĩa là điện trở của dây cũng giảm. Cầu Wheatstone đo sự thay đổi của lực cản bằng tốc độ dòng chảy của chất lỏng.

Phương pháp nhiệt độ không đổi

Trong cách sắp xếp này, dây được đốt nóng bởi dòng điện. Dây nóng khi đặt trong dòng chất lỏng thì nhiệt lượng truyền từ dây sang chất lỏng. Do đó, nhiệt độ của dây thay đổi cũng làm thay đổi điện trở của chúng. Nó hoạt động trên nguyên tắc nhiệt độ của dây không đổi. Cường độ dòng điện toàn phần cần đưa vào dây dẫn ở điều kiện ban đầu bằng tốc độ dòng khí.

Đo tốc độ của chất lỏng bằng dụng cụ dây nóng

Trong máy đo gió dây nóng, nhiệt lượng truyền điện cho dây dẫn được đặt trong dòng chất lỏng. Cầu Wheatstone được sử dụng để đo nhiệt độ của dây liên quan đến điện trở của chúng. Nhiệt độ của dây không đổi để đo dòng điện đốt nóng. Như vậy, cây cầu vẫn cân bằng.

Điện trở tiêu chuẩn được mắc nối tiếp với dây nóng. Dòng điện qua dây được xác định bằng cách biết điện áp rơi trên điện trở. Và giá trị của điện áp rơi được xác định bởi chiết áp.

Phương trình xác định nhiệt mất mát từ dây nung

Trong đó, v – vận tốc của dòng nhiệt,
ρ – khối lượng riêng của chất lỏng,

A và b là hằng số. Giá trị của chúng phụ thuộc vào kích thước và tính chất vật lý của chất lỏng và dây.

Giả sử I, là dòng điện của dây dẫn và R là điện trở của chúng. Ở điều kiện cân bằng,

Nhiệt tạo ra = Nhiệt bị mất

Điện trở và nhiệt độ của dụng cụ được giữ không đổi để đo tốc độ của chất lỏng bằng cách đo dòng điện I.