- •Дослідження методу змінного перепаду тиску для вимірювання витрати
- •1. Визначення поправки на розширення газоподібного середовища “”.
- •3.2. Визначення коефіцієнта витрати для сопла і сопла Вентурі
- •5.3.4. Визначення похибки поправки “” для сопла і сопла Вентурі
- •Протокол досліджень
- •Результати вимірювання
1. Визначення поправки на розширення газоподібного середовища “”.
1) Для діафрагм з кутовим і фланцевим методом відбору тиску:
(6)
де
-
відносна площа звужуючого пристрою;
-
перепад тиску на звужуючому пристрої
[Па];
-
абсолютний тиск середовища [Па];
-
показник адіабати (для повітря
=1.4).
А також:
,
(7) де
-
діаметр звужуючого пристрою, [м];
-
діаметр трубопроводу, [м];
,
(8)
де
-
надлишковий тиск середовища, [Па];
-
атмосферний тиск, [Па];
2) Для сопла і сопла Вентурі:
,
(9)
2. Визначення густини середовища в робочих умовах
,
(10)
де
-
густина середовища при нормальних
умовах, [кг/м3];
-
абсолютна температура середовища;
К – коефіцієнт стискуваності газів;
Для
повітря
=1.2046
кг/м3,
при ТН=293.15;
РН=101325
Па; T=273.15+t
,
(11)
де t-температура середовища, [0С];
Для повітря К=0.9996.
3. Визначення коефіцієнта витрати
Коефіцієнт витрати залежить від відносної площі звужуючого пристрою “m”, числа Рейнольдса “Re”, поправки, яка враховує шорсткість трубопроводу “Кш”, а для діафрагм, і від поправки на затуплення канта діафрагми “Kn”, тобто
.
3.1. Для діафрагм при кутовому методі відбору тиску.
,
(12)
3.1.1.Визначення поправки на шорсткість трубопроводу
,
(13)
де
і
-
додаткові величини, що залежать від
діаметра трубопроводу,
(14)
(15)
(16)
Якщо
відносна шорсткість
задовольняє умову:
(17)
то Кш =1. К-абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні трубопроводу, задається ( з таблиці ) в залежності від трубопроводу. Для стальних труб в хорошому стані К=10-4[м].
3.1.2.Визначення поправки на затуплення канта трубопроводу
,
(18)
де
,
,n-додаткові
величини, що визначаються залежно від
С,
,
(19)
(20)
.
(21)
Якщо діаметр отвору діафрагми d>0.125 [м], то Кп=1.
Для всіх інших звужуючих пристроїв (сопло, сопло Вентурі, труба Вентурі): Кп=1 (22)
3.1.3. Визначення числа Рейнольдса “Re”
,
(23)
де
-
об’ємна витрата в робочих умовах,
[м3/с];
-
густина середовища, [кг/м3];
-
діаметр трубопроводу, [м];
-
динамічна в’язкість,
[Па∙с].
3.1.4. Визначення в’язкості середовища
,
(24)
Число
Рейнольдса за формулою (23) в даному
випадку розрахувати неможливо, оскільки
невідома витрата “
”.Тому
розрахунок коефіцієнта витрати “
”
проведемо методом ітерації (повторення).
Перше
значення коефіцієнта витрати “
”
визначаємо за формулою (12), прийнявши
,
як прийняте середнє значення для
витратомірів змінного перепаду.
За
отриманим значенням коефіцієнта витрати
“
”,
розраховуємо за формулою (3) “
”,
за цим значенням проводимо розрахунок
числа Рейнольдса за формулою (23).
Підставивши значення “Re1”
у формулу (12), визначимо значення
коефіцієнта “
2”,
і за його значенням розрахуємо витрату
“
”.
Цю операцію необхідно повторювати до
значення отриманої витрати, що
відрізняється від попередньої на 0.2%.
