Quantitative Models for the Effects of Differential-pressure Manometer Scale Resolution and Hot-wire Voltage Measurement Bit Depth on Gaussian Fluctuation Characteristics
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 156
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JAFM-19-2_001
تاریخ نمایه سازی: 22 آذر 1404
چکیده مقاله:
A rigorous analytical framework quantifies the influence of instrument resolution on flow-velocity statistics. Differential-pressure fluctuations recorded by a Pitot tube are assumed Gaussian, whereas pressure-transducer graduations are treated as a uniform error of width Δ. The dimensionless parameter Δ/۴s, where σ denotes the Gaussian standard deviation, is varied systematically from ۰.۱ to ۱۰. For Δ/۴s £ ۰.۱ the composite probability-density function preserves the peak, variance, and kurtosis of the underlying Gaussian distribution. At the empirical two-sigma setting (Δ/۴s = ۱), graduation error depresses the peak and inflates variance and tail probability; for larger ratios the uniform component dominates entirely. These transitions are derived analytically and verified numerically, yielding explicit criteria for acceptable scale width. The framework is extended to hot-wire anemometry by modelling A/D-converter quantisation as an equivalent uniform error. Finite bit depth thickens velocity-fluctuation tails and exaggerates turbulence intensity, mirroring the pressure case. Consequently, fine graduation intervals and adequate bit resolution are essential for high-precision diagnostics. The derived guidelines facilitate rational instrument selection and provide a self-consistent basis for uncertainty analysis in advanced fluid-mechanics experiments. Broader implementation of the method promises improved reliability in atmospheric monitoring, aeroacoustic testing, and other applications where subtle fluctuations require uncompromised fidelity and accuracy.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
H. Fukuhara
Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University, Okayama-shi, Okayama, ۷۵۵-۸۵۰۳, Japan
H. Suzuki
Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University, Okayama-shi, Okayama, ۷۵۵-۸۵۰۳, Japan
T. Kouchi
Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University, Okayama-shi, Okayama, ۷۵۵-۸۵۰۳, Japan
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :