Тема3.Примеропределенияобъемногорасходагазапоперепадудавлениявстандартнойдиафрагме. Задание3.1

Определитьобъёмныйрасходвоздухавкругломтрубопроводе,смонтирован-номвновь,изготовленномизстали11МусловнымдиаметромD₂₀=120мм.НатрубопроводустановленастандартнаядиафрагмаизготовленнаяизсплаваХ18Н25С2скольцевымикамерами,диаметрсужающегосяустройстваd₂₀=65.7мм,вкомплектесдифманометром,перепаддавлениявсужающемустройствесо-ставилP_1=32500Паприрабочейтемпературевоздухавтрубопроводеt_р=100⁰CирабочемизбыточнымдавлениемP_и=0.149МПа.БарометрическоедавлениеР_б=101кПа.

Решение

1. ОпределимзначениядиаметровсужающегоустройстваdитрубопроводаD,прирабочейтемпературесредыпротекающейвтрубопроводе,t_р=100⁰C.

d=d₂₀·k’_t=65.7·1.0014=65.792мм

D=D_20·k”_t=120·1.0011=120.132мм

гдеk’_t,k”_t–поправочныемножителинарасширениематериаловсужающегоустройстваитрубопроводасоответственно(прил.П-2.1).

2. Определимотносительнуюплощадьсужающегоустройства

m=d²/D²=(65.792²/120.132²)=0.2999=0.3

3. Исходныйкоэффициентрасходастандартнойдиафрагмыα_{иопределим}подиаграммеприm=0.3методоминтерполяции(прил.Рис3.2)

α_и=0.6340

4. Определимотношениеперепададавлениявсужающемустройствекдавле-ниювтрубопроводе.

P_132500

0.13

P_р 250000

гдеP_р-абсолютноедавлениеизмеряемойсредыопределяемоекаксуммаиз-быточногоP_иибарометрическогоP_{бдавлений}

P_р=P_и+Р_б=149000+101000=250000Па

5. Определимпоправочныймножительεнарасширениеизмеряемойсредыпономограммам(прил.Рис.3.8и3.9)припоказателиадиабатыдлявоздухаравной

к=1.4(прил.Табл.3.1),

^P0.13

P_р

иm=0.3

ε=0.958

6. Определимприближённоезначениеобъемногорасходавоздухавтрубопро-водеQ_o’,м³/с

Q

0

и

^'

A_0

^{2P}0.63400.958339810^6



^{232500}0.3434м^3/с1236,5м^3/ч

2,336

гдеА_о-площадьотверстиясужающегоустройстваприрабочейтемпературе,

_м2

А_0

d²

4

3.14(65.79210^3)2



4

339810^6м2

-плотностьвоздухапередсужающимустройствомприрабочейтемперату-ре,кг/м³

РТ

_ н р н

Т_рР_нК

_1,205250000293,15_{2,336373,15}1013251

кг/м³

где

_н-плотностьвоздухапринормальныхусловиях:

н

=1,205кг/м³,(прил.Табл.3.1);

Т_н–абсолютнаятемпературагазапринормальныхусловиях:

T_н=t_н+273.15=20+273,15=293,15К

Т_р–абсолютнаятемпературагазаприрабочихусловиях:

T_р=t_р+273.15=100+273,15=373,15К

Р_н–абсолютноедавлениегазапринормальныхусловиях:

Р_н=101325Па

К–коэффициентсжимаемостигаза,характеризующийотклонениеданно-

гогазаотзаконовидеальногогаза,принимаемравнымединице:

K^тз1



7. ОпределимзначениечислаРейнольдсаRe_{Dотнесенного}к диаметрутрубо-проводаDисравнимегосграничнымRe_Dгр,приm=0.3

'

Re 1.274^Q0

1.274

0.34342,366

382659

^D D

0.1222,26110^6

гдеη-динамическаявязкостьвоздухаприрабочейтемпературеt=100⁰C,(при-лож.табл3.1)

η=22,261·10^-6м2/с

Re_Dгр=90000,(прил.Рис.3.4)Re_Dгр<Re_D 90000<382659

КоэффициентрасходаαпринайденномчислеРейнольдсапостоянениравенα_и

Вывод:припостоянномзначениикоэффициентарасходаαпоправканетре-буется.

ОбъёмныйрасходвоздухаравенQ₀=Q₀^’=1236,5м³/ч.