5 Обработка результатов измерений

1. По уравнению состояния находят плотность газа, кг/м³

,

где р_ст - статическое давление в струйке, Н/м²;

р_бар - барометрическое давление, Н/м²;

R = 287 - газовая постоянная воздуха, Дж/(кг∙К);

Т ≈ Т₀ - абсолютная температура газа в струйке, К;

Т₀ - температура торможения газа в струйке, К

2. Вычисляют скорость по формуле

, м/с (5.1)

где k = 1,03 – коэффициент пневмотрубки;

р_дин - динамическое давление, Н/м²;

ρ - плотность газа, кг/м³.

3. Строят эпюру скоростей (обязательно в масштабе). При по­строении эпюры скоростей учитывать, что на стенке трубы ско­рость газа равна нулю.

4. Вычисляют расход газа. Для этого поперечное сечение трубы разбивают на коль­цевые площадки. При этом ширину каждого кольца выбирают так, чтобы в пределах кольца скорость изменялась как можно меньше. Поэтому разбиение нужно производить с учетом эпюры скоростей. Минимальную ширину берут для колец, прилегающих к стенке трубы. Число колец выбирают в преде­лах 8-10. Отмечают на эпюре скоростей ширину каждого кольца.

Объемный расход, м³/с, определяют по формуле

(5.2)

где - площадь кольца шириной (r_n + r_n+1), м²;

u_n - скорость потока, соответствующая n-ому коль­цу, м/с. Значение скорости u берут по эпюре скоростей для r = ( r_n +  r_n+1)/2.

5.Определить среднюю скорость по формуле

, м/с. (5.3)

6. Определяют коэффициент количества движения по сечению потока несжимаемой жидкости, к которой относится и газ низкого давления с низкой скоростью

. (5.4)

7. Аналогично определение коэффициента кинетической энергии по сечению потока, который представляет собой отношение действительной кинетической энергии струек к ки­нетической энергии, вычисленной по средней скорости потока.

. (5.5)

6. Рассчитать среднее динамическое давление, Па

. (5.6)

8. Определяют отношение средней скорости к максимальной К = υ/u_max и оценивают по (2.9) гидравлический коэффициент трения λ.

9. Вычисляют число Рейнольдса по (2.2), где ν - кинематический коэффициент вязкости газа, м²/с, и определяют режим движения. Значе­ния ν берут по таблицам Приложения А1 и А2 при средней температуре газа.

10. Строят график зависимости расхода от полного избыточного давления по (5.6) , и скорости от радиуса в логарифмических координатах, т.е. или .

11. Используя графики и , находим вид зависимости , u = f(r).

Таблица 2 – Результаты расчета

Поло-жение задви- жки	Параметры	Размер-ность	Расстояние пневмотрубки от оси течения, мм
			r1	r2	…	rn	rn+1
1	Динамическое давление	мм в. ст
		Па
	Скорость	м/с
2	Динамическое давление	мм в. ст
		Па
	Скорость	м/с
3	Динамическое давление	мм в. ст
		Па
	Скорость	м/с

Вычисления по п.п. 4 - 7 удобно производить по таблице 3.

Таблица 3 – Вспомогательная таблица для определения конечных результатов расчета.

rn+1	rn

Таблица 4 – Конечные результаты расчета

rn+1	Q, м3/с	υ, м/с	α	β	, Па	K	C	λ
1
2
3