风速计探头变热。

热线风速计(HWA)发明于20世纪20年代。其基本原理是将一根细金属丝置于流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，故称之为“热线”。当流体在垂直方向流过导线时，会带走导线的一部分热量，使导线温度下降。根据强制对流热交换理论，可以在热线损失的热量Q和流体速度V之间导出关系式(D3.4.4a)。

上面的公式叫做黄金(L.V.King，1914)公式，其中R和I是热丝的电阻和流过它的电流强度，δ T是热丝与流体的温差，A和B是与流体和热丝有关的物理常数。考虑到热线材料的电阻-温度特性，等式(D3.4.4a)可改为(D3.4.4b)。

上式中，u为热线的输出电压，A’和B’为与热线电阻温度系数有关的物理常数，由实验确定。这样，可以通过测量热线两端的电压来确定流量。

如图2.1所示，标准热线探针由两个支架和一根短细导线组成。金属丝通常由熔点高、延展性好的金属制成，如铂、铑、钨等。常用的丝直径5μm，2mm；在长度上；最小的探针直径只有1μm，长度只有0.2 mm。根据用途不同，热线探头还制成双线、三线、斜线、V形、X形。为了增加强度，有时用金属薄膜代替金属丝。通常，在隔热基底上喷涂一层薄金属膜，称为热膜探头，如图2.2所示。热线探针在使用前必须校准。静态标定在专门的标准风洞中进行，测量流速与输出电压的关系，绘制标准曲线；在已知的脉动流场中进行动态校准，或者在风速计的加热电路中加入脉动电信号，以检查热线风速计的频率响应。如果频率响应不好，可以用相应的补偿电路来改善。

热线风速仪的优点是(1)体积小，对流场干扰小；(2)应用范围广。既可用于气体，也可用于液体，可用于气体的亚音速、跨音速和超音速流动；除了测量平均速度，还可以测量脉动值和湍流量；除了测量单向运动，还可以同时测量多个方向的速度分量。(3)频响高，可达1 MH z(4)测量精度高，重复性好。热线风速仪的缺点是探头对流场有一定的干扰，热线容易断。

热线风速仪的主要用途是(1)测量平均流速和流向。(2)测量来流的脉冲速度和频谱。(3)测量湍流中的雷诺应力以及两点的速度相关性和时间相关性。(4)壁面剪应力的测量(通常采用与壁面平齐放置的热膜探头进行，原理类似于热线测速)。(5)测量流体的温度(预先测量探针电阻随流体温度的变化曲线，然后根据测得的探针电阻确定温度。此外，还开发了许多专业应用程序。