6. Визначення густини середовища в робочих умовах

Густина газового середовища в робочих умовах може бути обчислена за виміряними значеннями тиску та температури газу за такою формулою

, (6.1)

де - густина середовища за стандартних умов [кг/м³];

Р -абсолютний тиск середовища;

Т -абсолютна температура середовища;

К -коефіцієнт стисливості газового середовища, який для природного газу обчислюють за методиками стандарту ГОСТ 30319.2-96, а для повітря за методиками ДССДД.

Для повітря =1.2046 кг/м³, при Т_С=293.15; Р_С=101325 Па;

7. Визначення числа Рейнольдса та витрати

Як видно із матеріалу попередніх пунктів, коефіцієнти рівняння витрати (коефіцієнт витікання С, коефіцієнт шорсткості К_ш) є функціями числа Рейнольдса. З іншого боку для визначення числа Рейнольдса необхідно мати значення витрати:

(7.1)

Оскільки витрата та число Рейнольдса є взаємозалежними параметрами, то обчислення витрати виконують ітераційним шляхом за таким алгоритмом:

а) вважають перше наближення значення числа Рейнольдса Re₁ таким, що дорівнює 10⁶;

б) обчислюють перше наближення коефіцієнта витікання С₁;

в) знаходять перше наближення К_ш1 (для труб Вентурі не визначають);

г) застосовуючи, залежно від вибраних одиниць вимірювань, одну із формул (1.14) – (1.16), визначають перше наближення витрати середовища q₁;

д) за отриманим значенням q₁ послідовно обчислюють друге наближення Re₂, С₂, K_ш2 і q₂;

е) процес уточнення Re, С, К_ш і q проводять доти, поки значення відносного відхилу між отриманим значенням витрати q_i і його попереднім значенням q_i-1 буде задовольняти умову

| q_i – q_i-1 | / q_i < 10^–5. (7.2)

Знайдене значення q_i вважають шуканим значенням витрати середовища.

8. Розрахунок невизначеності вимірюваного значення витрати

Відносну розширену невизначеність результату вимірювання витрати газу за стандартних умов q_C за 95 % довірчого рівня обчислюють за формулою:

. (8.1)

Відносну стандартну невизначеність (далі невизначеність) вимірюваного значення витрати газу за стандартних умов у разі визначення густини газу за рівнянням (6.1) обчислюють за рівнянням

. (8.2)

де

- невизначеність результату розрахунку коефіцієнта витікання;

- невизначеність поправкового коефіцієнта, що враховує шорсткість внутрішньої поверхні трубопроводу;

- невизначеність поправкового коефіцієнта, що враховує притуплення вхідного канту діафрагми;

- невизначеність результату вимірювання внутрішнього діаметра ВТ або вхідної частини труби Вентурі за робочої температури середовища;

невизначеність результату вимірювання діаметру отвору ЗП за робочої температури середовища;

- невизначеність результату обчислення коефіцієнта розширення потоку;

- невизначеність вимірюваного значення перепаду тиску на ЗП;

- невизначеність вимірюваного значення тиску середовища;

- невизначеність вимірюваного значення температури середовища;

- невизначеність результату обчислення коефіцієнта стисливості;

- невизначеність густини газу за стандартних умов;

- відносний діаметр отвору ЗП.

Методика розрахунку невизначеностей, що входять у рівняння (8.2), наведена у ДСТУ ГОСТ 8.586.5:2009.