Définition: L’anémomètre à fil chaud est un dispositif utilisé pour mesurer la vitesse et la direction du fluide. Cela peut être fait en mesurant la perte de chaleur du fil qui est placé dans le flux. Le fil est chauffé par le courant électrique.
Le fil chaud lorsqu’il est placé dans le flux du fluide, dans ce cas, la chaleur est transférée du fil au fluide, et donc la température du fil réduit. La résistance du fil mesure le débit du fluide.
L’anémomètre à fil chaud est utilisé comme outil de recherche en mécanique des fluides. Il fonctionne sur le principe de transfert de chaleur de haute température à la basse température.
Construction d’un anémomètre à fil chaud
L’anémomètre à fil chaud comprend deux pièces principales.
- Fil de circulation
- Pont de pierre de blé.
Le fil conducteur est logé à l’intérieur du corps en céramique. Les fils retirent du corps en céramique et se connectent au pont Wheatstone. Le pont de blé en pierre mesure la variation de la résistance.
Méthode de courant constant
Dans la méthode de courant constant, l’anémomètre est placé dans le flux du fluide dont le débit doit être mesuré. Le courant de magnitude constante passe par le fil. Le pont de Wheatstone est également maintenu sur la tension constante.
Lorsque le fil est conservé dans le flux de liquide, dans ce cas, la chaleur est transférée du fil vers le fluide. La chaleur est directement proportionnelle à la résistance du fil. Si la chaleur réduit, cela signifie que la résistance du fil réduit également. Le pont de blé mesure la variation de résistance qui est égale au débit du liquide.
Méthode de température constante
Dans cette disposition, le fil est chauffé par le courant électrique. Le fil chaud lorsqu’il est placé dans le fluide, le transfert de chaleur du fil au fluide. Ainsi, la température du fil change également qui change également leur résistance. Il fonctionne sur le principe que la température du fil reste constante. Le courant total nécessite d’apporter le fil dans la condition initiale est égal au débit du gaz.
Mesure du taux d’un liquide à l’aide d’un instrument à fil chaud
Dans un anémomètre à fil chaud, la chaleur transférée électriquement sur le fil qui est placé dans le flux de fluide. Le pont de Wheatstone est utilisé pour mesurer la température du fil concernant leur résistance. La température du fil reste constante pour mesurer le courant de chauffage. Ainsi, le pont reste équilibré.
La résistance standard est connectée en série avec le fil de chauffage. Le courant à travers le fil est déterminé en sachant que la tension tombe à travers la résistance. Et la valeur de la chute de tension est déterminée par le potentiomètre.
L’équation détermine la perte de chaleur du fil chauffé
Où, V – vitesse du flux de chaleur,
ρ – la densité du liquide,
Les A et B sont les constantes. Leur valeur dépend de la dimension et des propriétés physiques du fluide et du fil.
Supposons que je, soit le courant du fil et le R est leur résistance. En état d’équilibre,
Chaleur générée = chaleur perdue
La résistance et la température de l’instrument sont maintenues constantes pour mesurer la vitesse du fluide en mesurant le courant I.