Method for measuring the angular velocity of airflow

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Measuring the speed of movement or rotation of moving objects, as well as air and liquid media, is one of the most common practices in aviation, automotive, and manufacturing industries. With the emergence of new principles, laws, and methods for determining variables and parameters of physical quantities, new devices and measurement techniques are being developed. Materials and methods. This work proposes a method for measuring the angular velocity of moving objects based on the dynamics of airflow, whichcan be generated by the rotation of a flywheel of any engine, maneuvering of an aircraft, and more. When there is an airflow and a portable angular velocity occurs, a complex motion arises, creating a Coriolis force that leads to the redistribution of pressure differences in the liquid or gas flow. Measuring the pressure difference allows for the determination of the angular velocity of the rotating object. The pressure difference can be measured using various sensitive elements, such as strain gauges, ultrasonic plates, and other means of measuring physical quantities. Results. This work involves the direct measurement of the pressure difference in the airflow using thin nozzles. The research was conducted using a rotating installation UPG-48 and a gyroscopic motor assembled with a gyro unit. Conclusions. The signal (pressure difference) proportional to the angular velocity was measured using nozzles and then amplified with a jet amplifier. The studies showed that the sensitivity of the measuring device based on the proposed method is 0.6 Hz.

About the authors

Vyacheslav V. Sedyshev

Higher School of Electronics and Computer Science, South Ural State University (National Research University)

Author for correspondence.
Email: sedyshevvv@susu.ru

Candidate of engineering sciences, associate professor, associate professor of the sub-department of automation and control

(76 Lenina avenue, Chelyabinsk, Russia)

References

  1. Mikhaylidi D.Kh., Ragutkin A.V., Skobelev D.O., Sukhaterin A.B. Organization of an engineering center for import substitution in industry. Russian Technological Journal. 2023;11(4):105‒115. (In Russ.). doi: 10.32362/2500-316X-2023-11-4-105-115
  2. Yuxiaoa C., Chunjun Ch., Chaoa D. Study of vibration effects on piezoresistive pressure sensor. Pribory i tekhnika eksperimenta = Instruments and experimental technique. 2022;(4):115–130. (In Russ.)
  3. Matveev V.V., Pogorelov M.G., Khomyachkova A.N. Modified TRIAD method for solving the problem of orientation of a moving object. Pribory i metody izmereniy = Instruments and methods of measurement. 2024;15(3):195–204. (In Russ.)
  4. Karayan G.S., Gandilyan S.V., Gandilyan V.V. Current state and development prospects of microsystem electromechanics. Vestnik Moskovskogo energeticheskogo instituta = Bulletin of Moscow Power Engineering Institute. 2017;(5):63‒70. (In Russ.). doi: 10.24160/1993-6982-2017-5-63-70
  5. Romanov V.A., Taranenko P.A. Evaluation of dissipative properties of the oscillatory system of a serial sample of the Coriolis flow-era. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Mekhanika = Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanics. 2020;(2):134‒144. (In Russ.). doi: 10.15593/perm.mech/ 2020.2.11
  6. Loytsyanskiy L.G. Mekhanika zhidkosti i gaza = Fluid and gas mechanics. Moscow: Nauka, 1973:848. (In Russ.)
  7. Bautin S.P. Tornado i sila Koriolisa = Tornado and Coriolis force. Novosibirsk: Nauka, 2008:96. (In Russ.)
  8. Bautin S.P., Krutova I.Yu. Analiticheskoe i chislennoe modelirovanie techeniy gaza pri uchete deystviya sily Koriolisa: monografiya = Analytical and numerical modeling of gas flows taking into account the effect of the coriolis force: monograph. Ekaterinburg: UrGUPS, 2019:181. (In Russ.)
  9. Makarov K.A. On the physical meaning of the Reynolds number and other criteria of hydrodynamic similarity. Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii = Engineering journal: science and innovation. 2014;(1). (In Russ.). Available at: http://engjournal.ru/catalog/eng/teormech/1185
  10. Kasimov A.M., Popov A.I. On a new concept for constructing jet control devices. XIV Vserossiyskoe soveshchanie po problemam upravleniya VSPU-2024 (Moskva 17‒20 iyunya 2024) = All-Russian Conference on Management Problems 2024 (June 17-20, 2024, Moscow). Moscow, 2024:2201‒2206. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».