Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Pressure measurements in pulsatingflows
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Tryckmätningar i pulserande flöden (Swedish)
Abstract [en]

Due to confidentiality several axis in the figures and large parts of the specifics of the resultsand of the experimental setups have been replaced by symbols. Also one section of the report,concerning a prototype sensor, has been removed completely due to the sensitive nature of theresults.Measuring the exhaust gas pressure and the boost pressure at the air intake manifold isconsidered a standard procedure in modern cars and trucks. Although how to measure thepressure accurately for steady flows is well known, the pressure measurements in pulsatingflows is not a trivial task. This theses shows, experimentally, how well the characteristics of apressure measurement systems, using different dimensions of straight pneumatic tubing, canbe predicted using the Helmholtz resonator model. Also how much this resonance influencethe pressure measurements for different pressure transducers used in trucks today. This thesisalso demonstrates the effects that the sampling frequency and the averaging time has on theaccuracy of measuring an average pressure in pulsating gas flows and how clogging of thepneumatic tubes influence the measurements. This was done using two types of experiments;a step response experiment to properly show the characteristics of the measuring system and apulse rig experiment that shows the impact, of the tubing, on the measurements for typicalfrequencies found in medium sized trucks. The experiments shows that the response time andresonance frequency of a measurement system can be predicted with an accuracy of 𝜇! % fortubes longer than 725 mm. It also that the average absolute pressure measurement keeps anaccuracy of 𝜇! % for all tube dimensions, including clogging of the tube with a decrease ofdiameter up to 𝜇! %. It does however show that if the sensor has some internal resonance that4matches the Helmholtz resonance the measurement can be overestimated by over 𝜇! %. Testsof the sampling frequency shows that if the sampling frequency is chosen as a divisor or amultiple of the pulse frequency the error due to averaging is increased by one order ofmagnitude. Using the information given in this thesis it is possible to avoid unnecessary errorswhen performing pressure measurements in a pulsating flow.

Abstract [sv]

Då stora delar av resultaten är hemlighetsstämplade har dessa siffror ersatts av symboler ochaxlarna i vissa figurer har tagits bort helt. Utöver detta så har ett delkapitel, rörande enprototypgivare, tagits bort i sin helhet då det avslöjade känslig information.Det är, i moderna bilar och lastbilar, standard att mäta både laddtrycket i luftintaget tillmotorn och avgasmottrycket efter förbränningen. Att mäta tryck i stationära flöden är någotsom har gjorts länge och är väl utforskat, men hur man skall mäta ett korrekt tryck ipulserande flöden är inte banalt. Denna rapport visar, experimentellt, hur noggrant man kan,med hjälp av en Helmholtz-resonatormodell, förutspå karaktäristiken för ett mätsystem därpneumatiska tryckrör av olika dimensioner används. Den visar även hur mycket resonans idessa system påverkar tryckmätningarna för olika tryckgivare som används i lastbilar idag.Detta examensarbete visar också samplingsfrekvensens och medelvärdesbildningstidenseffekter när ett medeltryck mäts i ett pulserande flöde och hur igensättning av de pneumatiskarören påverkar mätningarna. Detta har genomförts genom två olika typer av experiment; ettstegsvarsexperiment, för att visa på mätsystemens karaktäristik, och ett pulsriggsexperimentsom visar på hur stor inverkan de pneumatiska rören har på mätningar i flöden typiska förmellanstora lastbilar. Experimenten visar att responstiden och resonansfrekvensen för ettmätsystem kan förutspås teoretiskt med en noggrannhet av 𝜇! % för tryckrör längre än 725mm. De visar även att medelvärdet av absoluttrycket kan mätas med en noggrannhet av 𝜇! %för alla rördimensioner, detta inkluderar igensättning av rören upp till en förminskning avdiametern med 𝜇! %. Däremot har det visats att ifall givaren har någon sorts intern resonanssom sammanfaller med Helmholtz-resonansen kan mätningarna överskatta trycket med över𝜇! %. Undersökningen av samplingsfrekvensen visar att om samplingsfrekvensen väljs som2en divisor eller en multipel av pulsfrekvensen ökar felet, på grund av medelvärdesbildning,med en storleksordning. Genom att använda den information som ges i denna rapport är detmöjligt att undvika onödiga fel när tryck mäts i pulserande flöden.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , p. 96
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-204013OAI: oai:DiVA.org:kth-204013DiVA, id: diva2:1083778
External cooperation
Scania SV AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-03-22 Created: 2017-03-22 Last updated: 2017-03-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Pressure measurements in pulsating flows(24920 kB)51 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 24920 kBChecksum SHA-512
4d08dcd162e1890bf92f785be4d4c268c061cb07e61e31c7c9313fd5392fd967d71aa5fd9dfd34f71f62dd64c948f3cb4e3c9161880d29a5de84263ef8b8f458
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mechanics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 51 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 32 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf