Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая сабитов.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
28.04.2019
Размер:
5.02 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

КАЗАНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА

Кафедра стандартизации, сертификации и технологического менеджмента

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой Стандартизации, сертификации и технологического менеджмента

______________________Ф.М.Галимов

«____»________________ ________г.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине

Методы и средства измерений, испытаний и контроля

на тему:

Разработка расходомера переменного перепада давления с диафрагмой

Руководитель проекта Сабитов А.Ф.

Исполнитель проекта Ясавиев Р.Н.

Казань 2012

Содержание

Обозначения и сокращения 5

Определения 8

Введение 9

1 Парциальные расходомеры постоянного перепада давления 43

1.1 Измерение расхода среды методом переменного перепада давления 46

1.2 Кориолисовые силовые расходомеры 48

2 Расчет теплофизических характеристик продуктов сгорания жидких и газообразных топлив в воздухе 53

2.1 Исходные данные для расчета 53

2.2 Методика расчета теплофизических характеристик продуктов сгорания водорода во влажном воздухе при 54

2.3 Вычисление массовых долей 54

2.4 Вычисление массовых долей 55

2.5 Определяют кажущуюся (среднюю) молярную массу продуктов сгорания (газовой смеси) 57

2.6 Вычисляют объемные доли компонентов в продуктах сгорания 57

2.7 Вычисляются парциальные давления компонентов продуктов сгорания с точностью до двух знаков после запятой: 58

2.8 Расчет газовой постоянной 58

3 Расчет теплофизических характеристик индивидуальных газов 59

3.1 Состав смеси в массовых долях 59

3.2 Составляются таблицы из близлежащих по температуре и давлению ТФХ компонентов продуктов сгорания для проведения интерполяции (по данным справочника [22]) 60

3.3 Вычисление ТФХ компонентов продуктов сгорания 61

3.4 Вычисляется фактор сжимаемости продуктов сгорания 62

3.5 Вычисляется плотность продуктов сгорания 62

3.6 Вычисляется динамический коэффициент вязкости продуктов сгорания в последовательности 62

3.7 Вычисляется коэффициент кинематической вязкости продуктов сгорания 62

3.8 Вычисляется коэффициент теплопроводности продуктов сгорания в последовательности 62

3.9 Расчет удельных теплоемкостей газовой смеси 63

3.10 Расчет показателя адиабаты газовой смеси 63

3.11 Вычисляется коэффициент температуропроводности продуктов сгорания 63

4 Расчет параметров Диафрагмы 64

4.1 Определение массового расхода среды в рабочих условиях 64

5 Выбор дифференциального манометра и проектирование СУ 69

5.1 Выбор дифференциального манометра 69

5.2 Выбор материала сужающего устройства 69

5.3 Обоснование размеров заданного СУ 70

6 Метрологические характеристики спроектированного расходомера 75

6.1 Расчет погрешности 75

6.2 Расчет шкалы расходомера 78

Заключение 82

Список литературы 83

Обозначения и сокращения

Т- термодинамическая температура, К ;

p - абсолютное давление, Па:

i - индекс, определяющий порядковый номер элемента ;

µ - молярная масса, кг/кмолъ;

g - массовая доля компонента газовой смеси;

R - газовая постоянная, Дж/(кг К);

r - объемная доля компонента газовой смеси;

z - фактор сжимаемости;

р - плотность при рабочих условиях, кг/м3 ;

- динамический коэффициент вязкости, Па с ;

j - индекс, определяющий порядковый номер элемента;

Ср - удельная изохорная теплоемкость, Дж/(кгК);

Су - удельная изобарная теплоемкость, Дж/(кгК);

к - показатель адиабаты;

Re - число Рейнольдса;

qm - массовый расход, кг/с;

D - диаметр условного трубопровода, м;

q0 - объемный расход, м3/с;

pc - плотность при стандартных условиях, кг/м3;

С - коэффициент истечения;

Е - коэффициент скорости входа;

kш - поправочный коэффициент на шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода;

kп - поправочный коэффициент на притупление входной кромки отверстия диафрагмы

- коэффициент расширения;

d - диаметр отверстия или горловины сужающего устройства при рабочей температуре среды, м;

- перепад давления на сужающем устройстве, Па;

- коэффициент, равный отношению D/d;

- потеря давления, Па;

d20 - диаметр отверстия или горловины сужающего устройства при стандартной температуре среды, м;

- температурный коэффициент линейного расширения;

- диаметр отверстий для отбора давления, м;

Н - толщина стенки сужающего устройства, м;

- предел текучести материала, Па;

L - Длина диффузора, м ;

- погрешность определения коэффициента истечения сужающего устройства;

СУ- сужающее устройство;

- погрешность измерения условного диаметра прохода трубопровода;

- погрешность определения диаметра горловины сужающего устройства;

- погрешность определения коэффициента расширения; 5 - погрешности измерения плотности среды при рабочих условиях;

- погрешности измерений перепада давления;

- погрешности измерений плотности среды при стандартных условиях;

- методическая составляющая погрешности определения коэффициента истечения сужающего устройства;

- погрешность, обусловленная сокращением длины участка измерительного трубопровода между сужающим устройством и ближайшим перед ним местным сопротивлением;

- погрешность определения толщины диафрагмы;

- погрешность определения высоты уступа в месте стыка двух секций измерительного трубопровода;

- погрешность смещения оси отверстия сужающего устройства относительно измерительного трубопровода;

- погрешность определения поправочного коэффициента на шероховатость;

- погрешность определения поправочного коэффициента на притупление входной кромки диафрагмы;

- верхняя функция преобразования, м}/с ;

- нижняя функция преобразования, л/3/с ;

- угол поворота стрелки.

Определения

Расход - количество (масса или объем) вещества, протекающего через данное сечение трубопровода (канала) в единицу времени.

Расходомер - прибор или устройство из нескольких частей, измеряющий расход вещества (жидкости, газа или пара).

Счетчик количества, или просто счетчик - прибор или устройство из нескольких частей, измеряющих массу или объем вещества (жидкости, газа или пара).

К этим терминам надо добавлять название измеряемого вещества, например: расходомер пара, счетчик воды, расходомер газа со счетчиком.

Преобразователь расхода - устройство, непосредственно воспринимающее расход (например, диафрагма, сопло, напорная трубка) и преобразующая его в другую величину (например, в перепад давления), удобную для измерения.