Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Северо-Западный государственный заочный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Тепло-тех измерения УМК.pdf

Скачиваний:

258

Добавлен:

16.02.2016

Размер:

2.61 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2523 24 25 > Следующая >>>

–показывающий 27

–регистрирующий 28

–аналоговый 28

–цифровой 28

–метода измерения 24 Порог чувствительности 26

Потенциометры автоматические 74 Счетчики количества жидкости 82 Разделитель мембранный 78 Раствор буферный 116 Расходомеры:

вихревые 82 камерные 83 Расходомеры:

переменного перепада давления 82 постоянного перепада давлений турбинные 84 Ультразвуковые 87 Расходомеры шариковые 84 электромагнитные 86 Ротаметры 81 Сигнализаторы:

давления 60 уровня жидких металлов 116

Тензопреобразователи 79 Теплосчетчики 105

–вариация 110

–входной сигнал 112

–выходной сигнал 113

–градуировочная характеристика 26

–дополнительная погрешность 23

–класс точности 21

–коэффициент преобразования 26

–нормальные условия применения 24

–основная погрешность 22

–порог чувствительности 26 Характеристики средств измерений:

–чувствительность 24 Хроматографы:

–лабораторные 127

–промышленные 128

Цифровой измерительный прибор 55 Чувствительный элемент Электроды:

–водородный 120

–рабочий стеклянный 121

–сравнения 120

Термометры манометрические:

–– газовые 20

–– жидкостные 28

–– конденсационные 30

3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Описание лабораторных работ, методики их выполнения и оформления результатов представлены в:[3] Панферов, Н.Н. Теплотехнические измерения и приборы: УМК. Информационные ресурсы дисциплины. Методические указания к выполнению лабораторных работ./сост.: Н.Н. Панферов, - СПб: Изд-во СЗТУ, 2008, - 51с.

4. Блок контроля освоения дисциплины

4.1. Общие указания

Блок контроля освоения дисциплины включает:

1. Задание на контрольные работы и методические укуазания к их выполнению

Студенты очно-заочной и заочной форм обучения выполняют по 2 контрольных работы (первую – после изучения 2 раздела и вторую – после изучения 5 раздела). Первая контрольная работа содержит 2 задания, вторая – одно. порядок выбора индивидуальных заданий указан в пункте «Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению».

119

2. Блок тестов текущего контроля

Приводятся 8 тестов текущего контроля (по однорму тесту на каждый из разделов дисциплины. Они предлагаются студентами в качестве тренировочных (репетиционных). После работы с этими тестами можно проверить ответы

– они приведены на стр. 147. Завершив работу с тренировочным тестом по разделу, студент должен пройти аналогичный контрольный тест. Время ответа и число попыток ответа для контрольного теста ограничено.

3. Блок итогового контроля

Изучение дисциплины завершается сдачей зачета и экзамена. Вопросы для подготовки к зачету и экзамену приведены в данном блоке.

4.2. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

Студенты очно-заочной и заочной форм обучения выполняют по курсу две контрольные работы. При выполнение контрольных работ рекомендуется придерживаться следующих указаний:

1.Переписать полностью текст каждой задачи для своего варианта.

2.При решении каждой задачи необходимо пояснить словами вычисляемую величину, привести соответствующую формулу, найти неизвестную величину (в буквенном выражении), затем подставить в правую часть уравнения числовые значения и найти ответ.

3.Для каждой найденной величины надо указывать размерность (невыполнение этого требования равносильно ошибке).

4.Вычисления нужно производить с микрокалькулятором с точностью 1%. Графики должны быть построены в масштабе.

5.В ответах надо придерживаться терминов и обозначений, принятых в учебниках. Результаты решения должны быть представлены в единицах СИ.

6.Решения следует писать разборчиво, оставляя поля для замечаний рецензента, страницы нумеровать. На титуле указываются фамилия, инициалы, специальность и шифр.

7.По согласованию с преподавателем, ведущим учебные занятия по курсу, в качестве контрольной работы или ее части может быть представлено решение конкретной технической задачи, стоящей перед студентом на производстве. Консультации по разработке и внедрению результатов обеспечивает кафедра.

8.При использовании ДОТ контрольные работы размещаются студентами на сайте СЗТУ.

120

4.2.1.КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

4.2.11.Задание на контрольную работу №1

Контрольная работа состоит из двух задач.

Задача 1. Определить погрешность прямого измерения измерительным устройством, состоящим из термоэлектрического преобразователя ТП, термоэлектродных удлиняющих проводов ТЭП, коробки холодных спаев КТ и милливольтметра типа М-64. Температура свободных концов ТП - 20°С. Необходимые для расчета данные приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Параметры				Варианты и исходные данные
					Последняя цифра шифра
	1	2	3		4	5	6	7	8	9	0
Тип термоэлектри-	ТХК	ТПП	ТХА		ТПП	ТМЖ	ТММ	ТПП	ТВВ	ТХК	ТХА
ческого преобразова-	тип ХК	тип S	тип		тип В	тип J	тип Т	тип	тип	тип	тип
теля		тип S	тип					В	ВР	Х	ХА
			ХА
Тип термоэлек-	ХК	ПП	ХА		ПП	МК	М	П	М-	ХК	М
тродных удлиняющих									МН
проводов
Показание милли-	355	1100	580		925	550	320	1450	1550	520	420
вольтметра, ºС
Шкала милливольт-	0...600	0…	0..800		300…	0…	0…	0…	1600	0,60	0…
метра, ºС		1600			1300	600	600	1600			600
		1600			1300	600	600	1600			600
Класс точности мил-	0,5	1,5	1,0		1,5	1,0	0,5	1,5	1,0	0,5	1,5
ливотльтметра

Задача 2. Металлический термопреобразователь установлен в газоходе, футерованном огнеупорным кирпичом. Температура, показываемая термометром tт, температура стенки tст, коэффициент теплоотдачи от газового потока к термопреобразователю λп, коэффициент черноты чехла термопреобразователя Ет.

Считая газ лучепрозрачным, определить погрешность измерения, вызванную лучистым теплообменом. Как изменится эта погрешность, если температура стенки повысится на 5% за счет улучшения изоляции газохода?

Необходимые данные для расчета приведены в табл. 4.2.

121

Таблица 4.2

Параметры

Варианты и исходные данные

	1		2	3	4	5	6	7	8	9	0
			Последняя цифра шифра студента
Показания термометра	1100		1150	1200	1250	1300	1120	1130	1140	1160	1210
tт, ºС
Температура стенки	1030		1080	1120	1180	1220	1050	1060	1070	1080	1100
tст, ºС
		Третья от конца цифра шифра студента

Коэффициент тепло-	375		380	405	440	480	380	385	390	395	400
отдачи от газового по-
тока к термопреобра-
зователю λп, Вт/(м 2·К)
Коэффициент тепло-	355		360	385	420	455	360	365	370	375	390
отдачи от газового по-
тока к экрану, λп,
Вт/(м2·К)

	Вторая от конца цифра шифра студента

Коэффициент черноты	0,50		0,48	0,55	0,52	0,56	0,54	0,51	0,49	0,60	0,70
термопреобразователя
– Ет
Коэффициент черноты	0,78		0,92	0,80	0,82	0,90	0,88	0,86	0,84	0,85	0,81
экрана – Еэ
Приведенный коэф-	0,65		0,73	0,68	0,75	0,80	0,78	0,81	0,80	0,82	0,80
фициент черноты сис-
темы термопреобра-
зователя – Епэ

Считая температуру стенки первоначально заданной, определить, как изменится погрешность измерения температуры газа, если произвести экранирование термоприемника.

Коэффициент теплоотдачи от газового потока к экрану λпэ, коэффициент черноты экрана Еэ, приведенный коэффициент черноты системы термопреобразователь - экран Етэ. Значения параметров приведены в табл. 4.2.

122

Указание. Уравнения четвертой степени могут быть решены графически или методом подбора. Для решения графическим путем левую часть уравнения следует обозначить через а, правую через в. Построить графическую зависимость а и в от температуры; искомая температура будет в точке пересечения линий а и в. Точность полученного результата зависит от выбранного масштаба построения графика.

4.2.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы №1

ЗАДАЧА № 1

Методику выполнения задачи рассмотрим на примере.

Необходимо определить погрешность прямого измерения температуры измерительным устройством, состоящим из термоэлектрического преобразователя хромель-алюмелевого (ТХА), термоэлектрических удлиняющих проводов, коробки холодных спаев КТ, милливольтметра М-64, температура свободных концов ТХА – 20 оС, показания милливольтметра 540 оС, шкала милливольтметра 200 ÷ 600 оС, класс точности 0,5.

РЕШЕНИЕ

Вычертить схему измерительного устройства.

Значение предельной погрешности показаний для комплекта определяется по формуле:

к м2 2т 2тп кт2 ,

где δм – пределы допускаемой основной абсолютной погрешности показаний милливольтметра при диапазоне измерений.

Из табл. 4.11 получим:

ТермоЭДС для ТХА при температуре свободных концов 0 оС будет иметь следующее значение:

при 200 оС Е200 8,137мВ;				при 600 оС Е600		24,902мВ;
Е Е600	Е200	24,902 8,137 16,765мВ;
Ем	Е		0,5	16,765	8 0,084мВ.
	100			100

Что соответствует tм = ± 2 оС, тогда

123

м	t	м	100	2	100	0,37	о	С,
	t			540

δт – допускаемое отклонение термоЭДС для ТХА от значений градуировочной таблицы.

Из табл. 4.12 находим:

t т а в t c , для интервала температур 400 1300 оС,

где а = 4; в = 7,5·10-3; с = 400 оС.

Тогда

tт 4 7,5 10 3 540 400 5,05оС;

т	tт 100	5,05 100	0,94 %,
	t	540

δтп – допускаемое отклонение ЭДС в паре между жилами термоэлектродных проводов. Выбираем в качестве удлиняющих проводов медь-константаловые провода, табл. 4.13.

Согласно приложению 5			Етп = ± 0,15 мВ, что соответствует tтп = ± 3,66 оС
(приложение 2), тогда:
	тп	tтп		100	3,66 100	0,68 %,
			t		540

δкт – пределы допускаемой погрешности коробки холодных спаев КТ рав-
ны ± 3 оС,		3 100
или:	кт	3 100	0,55 %.
		540

Приближенное значение предельной погрешности для комплекта будет:

к 0,372 0,942 0,682 0,552 1,34 %

или

t 22 5,052 3,662 32 7,2оС 7оС.

ЗАДАЧА № 2

124

Термопреобразователь (термопара) установлен в газоходе, футерованном огнеупорным кирпичом. Температура, показываемая термометром tт = 1100 оС, а температура стенки tст = 1030 оС. Коэффициент теплоотдачи от газового потока к термопреобразователю αк = 375 Вт/(м2·К). Коэффициент теплоты чехла термопреобразователя Ет = 0,5.

Считая газ лучепрозрачным определить погрешность измерения, вызванную лучистым теплообменом. Как изменится эта погрешность, если температура стенки повысится на 5 %, за счет улучшения изоляции газохода?

Считая температуру стенки первоначально заданной, определить, как изменится погрешность измерения температуры газа, если произвести экранирование термопреобразователя?

Приведенный коэффициент теплоты системы термопреобразователь-экран Етэ = 0,65; коэффициент черноты экрана Еэ = 0,78; коэффициент теплоотдачи от газового потока к экрану αкэ = 355 Вт/(м2·К).

РЕШЕНИЕ

Количество теплоты, отдаваемое поверхностью термопреобразователя путем лучистого теплообмена с поверхностью трубы, будет:

ст

пр

(4.1)

100

где Епр – приведенный коэффициент черноты двух тел; σо – постоянная Стефана-Больцмана, σо = 5,67·10-8 Вт/(м2·К4); Тт – температура термопреобразователя; Тст – температура топки.

Так как термопреобразователь находится внутри газохода и его поверхность F мала по сравнению с поверхностью газохода, участвующей в лучистом теплообмене, то можно принять приведенный коэффициент черноты системы Епр равным коэффициенту черноты Ет поверхности термопреобразователя.

Тогда будет иметь:

		T	4	Т		4
		T		Т	ст
Qл С F		т					,	(4.2)
Qл С F	100						,	(4.2)
	100			100

где С – коэффициент излучения поверхности теплоприемника

С = σо · Ет = 5,67 · 0,5 = 2,835 Вт/(м2·К4)

Количество тепла, получаемое поверхностью термопреобразователя от газа, протекающего в газоходе определяется по формуле:

125

Qк = α · F (tг – tт).

(4.3)

Решая уравнения (4.3) и (4.2) с учетом, что все тепло получаемое термопреобразователем конвекцией от омывающего его газа отдается лучеиспускателем Qк = Qл, получим формулу для определения погрешности измерения, вызванную лучистым теплообменом

			С		Т		4		Т		4
			С		Т	т			Т	ст
	t t т tг					т						;		(4.4)
	t t т tг											;		(4.4)
				100					100

	2,835	1100 273			4		1030 273						4
t	2,835	1100 273					1030 273							31,2К.
t	375	100						100						31,2К.
	375	100						100

Если температура стенки повысится на 5% и составит tс = 1081 оС, тогда:

	2,835	1100 273	4	1081 273	4
t t т tг	2,835	1100 273		1081 273		14,6о К.
t t т tг	375	100		100		14,6о К.
	375	100		100

Таким образом, при повышении температуры стенки на 5 % погрешность измерения уменьшится.

При экранировании термопреобразователя, пользуясь уравнениями, которые применялись при выводе выражения (4.4), получим формулу для определения значения погрешности измерения и температуры экрана.

оЕпр

t т tг

;

(4.5)

100

пэ

ст

(4.6)

100

2 э

100

Решение уравнения (4.6) решаем графическим способом.

Обозначим tэ = а

пэ

ст

tг

100

2 э

100

tэ	1060		1070	1080
а	1060		1070	1080
в	1083		1077	1071
		126

tэ = 1074 оС.

Погрешность измерения температуры будет:

			оЕ	пр			Т		4	Т			4
			оЕ	пр			Т	т		Т	э
t t т tг								т			э
t t т tг						100
						100				100

5,67 0,5	1100	273		4	1074 273						4
5,67 0,5	1100	273			1074 273							19,8оС.
375	100							100				19,8оС.
375	100							100

4.2.2.КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2

4.2.2.2.Задание на контрольную работу №2

127

Произвести расчет расхода среды с использованием сужающего устройства. Необходимые для расчета данные выбираются из табл. 4.3 в соответствии с цифрами шифра студента.

Таблица 4.3

	Параметры				Варианты и исходные данные
№		1	2	3		4		5	6	7		8		9	0
п/п
п/п				Последняя цифра шифра студента
				Последняя цифра шифра студента
1	Измеряемая	пар	пар	вода			вода	пар	вода		пар		вода	пар		вода
1	среда	пар	пар	вода			вода	пар	вода		пар		вода	пар		вода
2	Тип сужаю-	диафр.	сопло	сопло			диафр.	сопло	диафр		диафр.		сопло	сопло		диафр.
	ства (СУ)	диафр.	сопло	сопло			диафр.	сопло	диафр		диафр.		сопло	сопло		диафр.
	щего устрой-

3	Материал СУ	35 Л	12Х18	20К			15К	10	15		20		30	45		40Х
3	сталь	35 Л	12Х18	20К			15К	10	15		20		30	45		40Х
			Н9ТЛ
4	Материал	15К	12Х18	15К			10	10	30		30		12Х1	40Х		45
4	измеритель-	15К	12Х18	15К			10	10	30		30		12Х1	40Х		45
	ного трубо-		Н9ТЛ										8Н9Т
	провода (ИТ)												Л
	сталь
5	Диаметр гор-	0,2926	0,375	0,4877			0,385	0,08	0,315		0,385		0,26	0,21		0,245
5	ловины СУ	0,2926	0,375	0,4877			0,385	0,08	0,315		0,385		0,26	0,21		0,245
	d; м
6	Диаметр из-	0,4502	0,5006	0,5004			0,550	0,1003	0,4506		0,5504		0,4004	0,3003		0,3501
6	мерительно-	0,4502	0,5006	0,5004			0,550	0,1003	0,4506		0,5504		0,4004			0,3501

	го трубопро-
	вода (ИТ) D;
	м
7	Избыточное	4,0	5,5	10,0			5,0	6,5	5,0		6,0		5,0	3,0		7,5
7	давление в	4,0	5,5	10,0			5,0	6,5	5,0		6,0		5,0	3,0		7,5
	ИТ
	Ри; МПа
8	Перепад дав-	1,5	2,0	1,8			1,2	2,5	1,8		2,0		1,9	2,3		1,5
8	ления на СУ	1,5	2,0	1,8			1,2	2,5	1,8		2,0		1,9	2,3		1,5
	∆Р; кПа
9	Температура	300	310	100			50	320	100		310		200	290		100
9	измеряемой	300	310	100			50	320	100		310		200	290		100
	среды t, ºС
10	Средне-	0,0015	0,001	0,0012			0,001	0,0013	0,00092		0,0020		0,018	0,0011		0,0014
10	арифметиче-	0,0015	0,001	0,0012			0,001	0,0013	0,00092		0,0020		0,018	0,0011		0,0014
	ское откло-						8
	нение шеро-
	ховатости
	ИТ Rш; м

128

11	Поправоч-	1,012	-	-	1,015	-	1,04	1,075	-	-	1,031
11	ный коэффи-	1,012	-	-	1,015	-	1,04	1,075	-	-	1,031
	циент, учи-
	тывающий
	притупление
	входной
	кромки диа-
	фрагмы
12	Атмосферное	1005	10052	1008	1010	1020	1024	1015	1012	1008	1016
12	давление; Ра;	1005	10052	1008	1010	1020	1024	1015	1012	1008	1016
	КПа

Методика выполнения контрольной работы №2

РАСЧЕТ РАСХОДА СРЕДЫ ВЫПОЛНЯЮТ В СЛЕДУЮЩЕЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

а) принимают первое приближение значения числа Рейнольдса Rе1, равное

106;

б) рассчитывают первое приближение коэффициента истечения С1; в) находят первое приближение значения коэффициента, учитывающего

шероховатость внутренней поверхности ИТ; Rш1 , (для труб Вентури – не

определяется); г) применяя в зависимости от выбранных единиц измерений одну из фор-

мул ( ) – ( ), рассчитывают первое приближение значения расхода среды

q1;

д) по полученному значению q1, последовательно находят приближение

значений Rе2, С, Rш2 и q2;

е) процесс уточнения значений Rе, С, Rш и q проводят до тех пор, пока зна-

чения относительного отклонения между полученными значениями рас-

хода qi и его предыдущим значением qi–1 будет удовлетворять условию

(qi - qi-1)/ qi 10-5.

Найденное значение qi принимают за искомое значение расхода. Примеры расчета расхода среды для диафрагмы и для сопла приведены ниже (табл. 4,5).

Расчет расхода и количества среды (для диафрагмы)

Таблица 4.4

129

№	Наименование величины	Условное обо-	Единицы изме-
п/п		значение	рения величины
	Измеряемая среда
	Тип сужающего устройства (СУ)	диафрагма
1	Внутренний диаметр измерительного трубопро-	D20	м
	вода (ИТ) при температуре 20 ºС
2	Диаметр отверстия сужающего устройства (СУ)	d20	м
	при температуре 20 ºС
3	Среднее арифметическое отклонение профиля	Ra	м
	шероховатости измерительного трубопровода
	(новая, бесшовная, холоднотянутая)
4	Материал, из которого изготовлен ИТ
5	Материал, из которого изготовлен СУ
6	Начальный радиус входной кромки диафрагмы	rн	м
7	Текущее время τт эксплуатации диафрагмы с мо-	τт	год
	мента определения значения начального радиуса
	входной кромки диафрагмы
8	Плотность измеряемой среды при стандартных	ρс	кг/м3
	условиях
9	Перепад давления на СУ	∆Р	Па
10	Избыточное давление	Рu	Па
11	Атмосферное давление	Ра	Па
12	Температура измеряемой среды	t	ºС

Расчет значений промежуточных величин

				Таблица 4.5

№	Рассчитываемые величины	Условное	Единица	Формула
п/п		обозначение	величины
1	2	3	4	5
1	Коэффициент, учитывающий	RT	-	RT = 1+2tT(t – 20),
	изменения диаметра ИТ, вы-			где
	званное отклонением темпера-			температурный коэффи-
	туры измеряемой среды от 20 ºС			циент линейного расши-
				рения материала ИТ
2	Внутренний диаметр измери-	D	м	D = D20 · RT
	тельного трубопровода (ИТ) при
	рабочей температуре измеряе-
	мой среды
3	Коэффициент, учитывающий	KСУ	-	KСУ = 1+α tСУ (1 - 20),
	изменения диаметра отверстия			где
	СУ, вызванное отклонением			температурный коэффи-
	температуры измеряемой среды			циент линейного расши-
	от 20 ºС			рения материала СУ
1	2	3	4	5
4	Внутренний диаметр сужающе-	d	м	d = d20 KСУ
	го устройства (СУ) при рабочей
	температуре измеряемой среды

130

5	Относительный диаметр отвер-	β	-	β =			d
	стия СУ						d
	стия СУ						D
							D
6	Коэффициент скорости входа	E	-		E		1
								1 4
7	Поправочный коэффициент,	КП	-	Если радиус входной
	учитывающий притупление			кромки диафрагмы rк не
	входной кромки диафрагмы			превышает 0,0004 d, то
				поправочный коэффици-
				ент КП принимают рав-
				ным 1.
				Если rк > 0,0004d, то КП
				= 0,9826+(
					rк	+0,007773)0,6, где
						+0,007773)0,6, где
					d
				rк = a – (a – rн )l T 3 , а
				параметр, учитывающий
				тип среды:
				a = 0,19·10 -3 – жидкость
				a = 0,2·10 -3 – газ и пар
				rн – начальный радиус
					входной кромки диа-
				фрагмы
				τт – текущее время экс-
				плуатации диафрагмы
				(год)
8	Абсолютное давление измеряе-	p	Па	p = pu+ pa
	мой среды
9	Термодинамическая температу-	T	К	T = 273,15+t
	ра
10	Плотность измеряемой среды	ρ	кг/м3
11	Динамическая вязкость изме-	µ	Па·с
	ряемой среды
12	Показатель адиабаты измеряе-	К	-	Табл. 4.18
	мой среды (для газа и пара)
13	Коэффициент расширения из-	ε	-	ε = 1 – (0,351+0,256β4+
	меряемой среды (для газа и па-								1
	ра)								p k	]
				0,93 β8 [1 -						]
									p

Расчет расхода среды*

Таблица 4.6

131

№

Наименование

Условное

Единица

Формула

п/п

величины

обозначение

величины

Начальное

Rе1

106

4qv

, где

значение числа

Рейнольдса

qv – объемный расход при рабочих условиях

м3/с

Коэффициент

С1

С1 =С~ KRe1 , где

истечения при

С~=0,5959 + 0,0312 β2,1 – 0,184β8

значении Rе1

KRe 1+0,0029β2,5 (10/Re1)0,75 /С~

Поправочный

Kш

расчет Kш приведен [1]

коэффициент,

Для труб D>0,3 м

учитывающий

Kш=1, так как они имеют малую относитель-

шероховатость

внутренней

ную шероховатость (т.е. по свойствам прибли-

поверхности

жаются к гладким)

ИТ

Поскольку коэффициент истечения С и коэффициент расширения ε зависят от числа Рей-

нольдса Re, то расчет расхода среды является интернациональным

Объемный

qc1

м3/с

0,25 d

K 2

С Е

расход изме-

CУ

ряемой среды,

Тс

приведенный к

2 p

стандартным

с pc T K

условиям при

числе Рей-

нольдса Rе1

Уточненное

Rе2

qc c

значение числа

Rе2 =

Рейнольдса

Коэффициент

С2

С = С~ KRe2

истечения

С~ = 0,5959+0,312β

2,1 – 0,184β8

KRe2

1+0,0029β2,5 (10/Re1)0,75 /С~

Поправочный

Kш2

расчет Kш приведен[5]

коэффициент,

Для труб D>0,3 м

учитывающий

Kш=1, так как они имеют малую относитель-

шероховатость

внутренней

ную шероховатость (т.е. по свойствам прибли-

поверхности

жаются к гладким)

ИТ

132

Объемный

qc2

м3/с

0,25 d20

KC2У С2 Е

Кш

КП

расход изме-

ряемой среды,

Тс

приведенный к

2 p

стандартным

с pc T K

условиям при

числе Рей-

нольдса Rе2

Относительное

100 qc

qc / qc

отклонение

Уточнение

Rе3

значения чис-

Rе3

ла Рейнольдса

Коэффициент

С3

с = с~ KRe

истечения

с~ = 0,59592+0,312β 2,1 – 0,184β8

0,75 /С~

1 0,0029 2,5

106

Re2

при Re = Re3

Поправочный

Kш3

расчет Kш приведем [ ]

коэффициент,

Для труб D>0,3 м

учитывающий

Kш=1, так как они имеют малую относитель-

шероховатость

внутренней

ную шероховатость (т.е. по свойствам прибли-

поверхности

жаются к гладким)

ИТ

при qc = qc2

Объемный

qc3

м3

0,25 d

K 2

Е К

ш3

расход изме-

CУ

ряемой среды,

Тс

приведенный к

2 p

стандартным

с pc T K

условиям при

числе Рей-

нольдса Rе3 *

100 qc

qc / qc

Относительное

отклонение

*Процесс уточнения значений Rе, С, Кш и qc проводят до тех пор, пока значения относительного

отклонения между полученными значениями расхода qi и его предыдущим значением qi 1не

будет удовлетворять условию:

qi 1 / qi < 10-5

Пример расчета расхода перегретого пара для сопла ИСА 1932

133

							Таблица 4.7
						Единица величины
№		Наименование ве-	Условное обозначе-			Единица величины	Значение
п/п		личины		ние		м
1		Диаметр горловины		d20		м	0,06789
		сопла при темпера-
		туре 20 ºС
						м
2		Внутренний диаметр		D20		м	0,1003
		ИТ на входе в сопло
		при температуре 20
		ºС
						м
3		Эквивалентная ше-		Rш		м	0,0001
		роховатость внут-
		ренней поверхности
		прямого участка (для
		новой трубы из ста-
		ли)
						сталь 12×18Н10Т
4		Материал СУ				сталь 12×18Н10Т
5		Материал ИТ				сталь 12×18Н10Т
6		Перепад давления на		∆Р		кПа	16
		сопле
						МПа
7		Избыточное давле-		Рu		МПа	2,5
		ние				кПа
8		Атмосферное давле-		Рa		кПа	1005
		ние				ºС
9		Температура прогре-			t	ºС	380
		того пара
		Расчет значений промежуточной величины
							Таблица 4.8

№		Наименование ве-	Условное		Единица	Формула обозначения стан-		Значе-
п/п		личины	обозначе-		величи-	дарта		ние
			ние		ны
1	2		3		4	5		6
1	Коэффициент, учи-		KT		-	RT = 1+2tT(t – 20),		1,00209
	тывающий измене-					где
	ния диаметра ИТ,					температурный коэффициент
	вызванное отклоне-					линейного расширения мате-
	нием температуры					риала ИТ
	пара от 20 ºС
1	2		3		4	5		6
				134

Внутренний диа-

D = D20 · KT

0,101011

метр ИТ на входе в

сопло при рабочей

температуре

Коэффициент, учи-

KСУ

KСУ = 1+α tСУ (1 - 20),

1,00673

тывающий измене-

где

ния горлового со-

температурный коэффициент

пла, вызванное от-

линейного расширения мате-

клонением темпера-

риала СУ

туры перегретого

пара от 20 ºС

Диаметр горловины

d = d20 · KСУ

0,070259

сопла при рабочей

температуре

Относительный

β =

0,69556

диаметр горловины

сопла

Коэффициент ско-

1,14263

рости входа

1 4

Абсолютное давле-

Па

P = Pu + Pa

2600500

ние перегретого па-

ра перед соплами

Термодинамичес-

T = 273,15 + t

653,15

кая температура пе-

регретого пара

Динамическая вяз-

Па·с

Табл. 4.17

23,5×

кость перегретого

10-6

пара

Плотность перегре-

кг/м3

Табл. 4.16

8,982

того пара

Показатель адиаба-

Табл. 4.18

1,29

ты перегретого пара

Коэффициент рас-

K 1

0,99497

ширения

K 1

1 4

где τ = 1 - p

Среднеарифметиче-

Ra = Rш

3,183×

ское отклонение

10-5

шероховатости ИТ

Расчет значений промежуточной величины

135

Таблица 4.9

№

Наименование

Услов-

Еди-

Формула обозначения стандарта

Значение

величины

ное

ница

п/п

обо-

вели-

значе-

чины

ние

Начальное

Re1

106

значение числа

Рейнольдса

Коэффициент

C1 0,99 0,2262

4,1

0,93887

истечения

1,15

0,00175

4,15

106

0,0033

Поправочный

Кш1

ш1

1 A

1,00461

коэффициент,

учитывающий

ш 104

шероховатость

0,045lg

0,025

внутренней

поверхности

где:

lg Re1 6 2

ИТ

ARe

при 104 Re < 106

ARe1 1 при Re 106

Массовый

кг/с

0,25 d 2

2,22888

расход пере-

СУ

гретого пара

при числе

E K

ш1

Рейнольдса Re

= 106

Уточненное

Re2

4 qm

1,19553·106

значение числа

Рейнольдса

Коэффициент

C2 0,99 2,2262

4,1

0,93888

истечения

1,1

0,00175 2

0,0033 4,15

136

Поправочный

Kш2

ш2

1,00464

коэффициент,

, где:

учитывающий

шероховатость

0,045lg

0,025

внутренней

поверхности

lg Re1

ИТ

ARe

при 104

Re < 106

ARe1

при Re = Re2

Массовый

кг/с

0,25 d

K 2

2,22891

расход пере-

СУ

гретого пара

2 р

при числе

ш2

Рейнольдса

Re2

Относительное

100

0,001

отклонение

qm2

Уточненное

Re3

4 qm2

1,19554·106

значение числа

Рейнольдса

Коэффициент

C3 0,99 2,2262 4,1

0,93888

истечения

1,15

0,00175 2 0,0033 4,15

Re3

Поправочный

Kш3

ш3

1,00464

коэффициент,

учитывающий

шероховатость

0,045lg

0,025

внутренней

поверхности

где:

lg Re1

ИТ

ARe

при 104 Re < 106

ARe1

1 при Re = Re3

Массовый

кг/с

0,25 d 2

K 2

2,22891

расход пере-

СУ

гретого пара

при числе

ш3

Рейнольдса

Re3

137

14	Относительное	-	%		qm2 qm3	0,000
14	Относительное	-	%			0,000
	отклонение			100

					qm3
					qm3

15	Массовый	qm	кг/с		-	2,22891
	расход пере-
	гретого пара

Стандартные термоэлектрические преобразователи (термоэлектрические термометры)

			Таблица 4.10

Тип термоэлектрического преобра-	Обозна-	Рабочий диапазон	Максимальная тем-
зователя (термоэлектрического	чение но-	длительного ре-	пература кратко-
термометра)	вое (ста-	жима работы, оС	временного режима
	рое)		работы, оС
Медь-копелевая (ТМК)	-	-200 ÷ +100	-

Медь-медноникелевая (ТМН)	Т	-200 ÷ +400	-

Железо-медионикелевая (ТЖМ)	J	-200 ÷ +700	900

Хромель-копелевая (ТХК)	(ХК)	-50 ÷ +600	800

Никельхром-медноникелевая	Е	-100 ÷ +700	900
(ТНМ)
Никельхром-никельалюминевая	К	-200 ÷ +1000	1300
(хромель-алюмелевая, ТХА)	(ХА)
Платинородий (10%) – плати-	S	0 ÷ +1300	1600
новая (ТПП)	(ПП)
Платинородий (30%) –	В	+300 ÷ +1600	1800
платинородиевая (6%)	(ПР)
Вольфрамрений (5%) –	(ВР)	0 ÷ +2000	2500
вольфрамрениевая (20%) (ТВВ)

138

						Основные значения
					термоэлектродвижущей силы стандартных
					термопреобразователей (термопар) при tо = 0 оС					Таблица 4.11

	С	копелевая-Медь ТМК( )	-Медьмедно- никелевая, тип Т ТМН( )	Железомедноникелевая, (JтипТЖМ)	Хромелькопелевая(ТХК)	Никельхроммедноникелевая, Етип(ТНМ)	Никельхромникельалюминевая(хромельалюминеевая), (типТХА)	Платинородий –(10%)платино- тип,ваяS (ПП)	Платинородий –(30%)платино- родиевая(6%), Втип(ПР)	Вольфрамрений вольфрам–(5%) - рениевая(20%), ВРтип(ТВВ)
	Температура,	копелевая-Медь ТМК( )	-Медьмедно- никелевая, тип Т ТМН( )	Железомедноникелевая, (JтипТЖМ)	Хромелькопелевая(ТХК)	Никельхроммедноникелевая, Етип(ТНМ)	Никельхромникельалюминевая(хромельалюминеевая), (типТХА)	Платинородий –(10%)платино- тип,ваяS (ПП)	Платинородий –(30%)платино- родиевая(6%), Втип(ПР)	Вольфрамрений вольфрам–(5%) - рениевая(20%), ВРтип(ТВВ)
	о

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	-200	-6,153	-5,603	-7,890		-8,824	-5,892
	-100	-3,715	3,378	-4,632		-5,237	-3,553
	0	0	0	0	0	0	0
	100	4,721	4,277	5,268	6,88	6,317	4,095	0,645		1,330
	200		9,286	10,777	14,59	13,419	8,137	1,440		2,869
138	300		14,860	16,325	22,88	21,033	12,207	2,323	0,434	4,519
138	400		20,869	21,846	31,49	28,943	16,395	3,260	0,786	6,209
	500			27,388	40,28	36,999	20,640	4,234	1,241	7,909
	600			33,096	49,11	45,085	24,902	5,237	1,791	9,598
	700			39,130	57,85	53,110	29,128	6,274	2,430	11,273
	800			45,498	66,47	61,022	33,277	7,345	3,154	12,929
	900			51,875		68,783	37,325	8,848	3,957	14,556
	1000						41,269	9,585	4,833	16,136
	1100						45,108	10,754	5,777	17,666
	1200						48,828	11,947	6,783	19,146
	1300						52,398	13,155	7,845	20,576
	1400							14,368	8,952	21,963
	1500							15,576	10,094	23,303
	1600							16,771	11,257	24,590
	1700								12,246	25,820
	1800								13,585	26,999
	2000									29,177
	2200									31,136
	2500									33,636

139

Коэффициенты для определения пределов допускаемых отклонений термоЭДС термопреобразователей (термоэлектрических термометров)

				Таблица 4.12

Тип термоэлектрического	Класс	Рабочий	α, оС	в · 103	с, оС
термометра (термокаме-	точности	диапазон, оС
ры)
Медь-копелевая	-	-200 ÷ +400	1,3	-1,1	0
(тип ТМК)		0÷100		0	0
Медь-медноникелевая	-	-200 ÷ -100	3	-20	-100
(тип Т)		-100÷400		0	0
Хромель-копелевая	-	-50 ÷ 300	2,5	0	0
(тип ХА)		300÷800		6,0	300
		-200 ÷ -100		-20	-100
Железо-медноникелевая	-	-100÷400	3	0	0
(тип J)		400÷900		7,5	400
Никельхром-		-200 ÷ -100		-10	-100
никельалюминевая (хро-	-	-100÷400	4	0	0
мель-алюмелевая		400÷1300		7,5	400
(тип ХА)
Платинородий (10%) – пла-	1	0 ÷ 300	1,5	0	0
Платинородий (10%) – пла-	2	0 ÷ 600	3	0	0
тиновая		600 ÷ 1600		5	600
(тип S)
Планинородий (30%) – пла-	-	300 ÷ 600	3	0	0
тинородиевая (6%)		600 ÷ 1800		5	600
(тип В)
Вольфрамрений (5%) –		0 ÷ 1000	5	0	0
вольфрамрениевая (20%)	-	1000÷1800		6,0	1000
(тип ВР)		1800÷2500	10	11,5	1800

Характеристика удлиняющих проводов

				Таблица 4.13

ТЭП	Наименование	Обозначение	Максимальная	Погрешность
	пары чисел		рабочая тем-	ºС
			пература ºС
ТХА (К)	медь-констан	М	100	5,5
ТХА (К)	медь-титан/	МТ-МН	300	4,9
	медь-никель	ХК	100	3,3
ТХА (L)	хромель/никель	ХК	100	3,3
ТПП (R)	медь/сплав ТП	ТП	100	2,4
ТМК	медь/копель	МК	100	3,3

140

ТермоЭДС, развиваемая парой чисел,

удлиняющих термоэлектродных проводов

				Таблица 4.14

Пара	Обоз-	ТермоЭДС, мВ		Температура, оС
	начение	номинальное	предельное	рабочего	свободного
		значение	отклонение	спая	конца
Медь-копель	МК	4,79	±0,1	100	0
Медь-	М	4,1	±0,15	100	0
медноникелевая
Хромель-копель	ХК	6,88	±0,2	100	0
Медь-	М-МН	1,4	±0,03	100	0
медноникелевый	М-МН	1,4	±0,03	100	0
сплав мн. 2,4
Медь-
медноникелевый	П	0,64	±0,003	100	0
сплав ТП
Медь-титановый	МТ-	4,10	±0,12	100	0
сплав	НМ
Никельмедный		10,15	±0,12	250	0
сплав		12,21	±0,12	300	0

Температурный коэффициент линейного расширения материала

t 10 6 a0 a1 t1000 a2 t1000 2

Значения постоянных коэффициентов

			Таблица 4.15
	Значения постоянных коэффициентов
Марка стали	Значения постоянных коэффициентов
	а0	а1	а2
35Л	10,26	14,0	0
12Х18Н9ТЛ	16,466	5,36	3,0
20К	10,8	10,0	0
10	10,8	9,0	-4,2
15	11,1	7,9	-3,9
20	11,1	7,7	-4,0
30	10,2	10,4	-5,6
45	10,821	17,872	-10,9
40Х	10,82	15,487	-9,28
15К	10,8	10,0	3,0

141

			Плотность ρ, кг/м3
Вода						Таблица 4.16
						Таблица 4.16

Р,[МПа]	50		100	150	200		250
t, ºC
5		990,20	960,61	919,54	867,30		784,01
7,5		919,11	691,82	921,00	865,05		802,95
10		992,26	962,93	922,34	870,93		805,67
12,5		993,34	964,04	923,70	872,75		808,41
15		994,43	965,16	925,07	874,51		811,03
Пар

Р,[МПа]	290		300	310	320		330
t, ºC
3,0		17,49	16,987	16,537	16,124		15,738
4,0		22,80	22,051	21,381	20,777		20,222
5,5		25,687	27,771	23,957	23,234		22,573
6,0		28,769	27,632	25,786	25,727		25,013
6,5		32,072	30,665	29,481	28,449		27,533
		Динамическая вязкость μ, Па · с
Вода						Таблица 4.17
						Таблица 4.17

Р,[МПа]	50		100	150	200		250
t, ºC
5		547,8	283,0	183,6	135,2		106,4
7,5		548,2	283,6	184,1	135,7		107,0
10		548,7	284,4	184,8	136,4		107,8
12,5		549,1	284,9	185,3	136,9		108,3
15		549,7	285,7	186,1	137,6		109,1

Р,[МПа]	290		300	310	320		330
t, ºC
4,0		19,40	19,88	20,34	20,80		21,26
5,0		19,32	19,80	20,27	20,74		21,21
5,5		19,28	19,77	20,23	20,72		21,65
6,0		19,24	19,73	20,22	20,7		21,7
6,5		19,20	19,69	20,20	20,68		21,5

142

Показатель адиабаты, К

Таблица 4.18

Р,[МПа]	290	300	310	320	330
t, ºC

4,0

5,0

5,5

6,0

6,5

143

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2523 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
09.11.201813.83 Mб88Теория принятия решений (дополнительные главы.doc
#
22.04.2019419.84 Кб38Теормех УМК 2010 Задания на контр. работы.doc
#
22.04.20191.94 Mб61Теормех УМК 2010 Кинематика.doc
#
22.04.20191.08 Mб48Теормех УМК 2010 Статика.doc
#
16.02.20162.29 Mб130ТЕПЛО МАССООБМЕН УМК.pdf
#
16.02.20162.61 Mб258Тепло-тех измерения УМК.pdf
#
23.09.2019123.9 Кб9Тест раздел 6.doc
#
16.02.2016436.37 Кб27тест №1.культурология.pdf
#
16.02.201663.65 Кб119тест+ответ (все варианты).docx
#
16.02.2016290.3 Кб107тест.doc
#
16.02.2016269.31 Кб33Тестовые задания ЭТО раб 1-273.doc