2.4 Измерение расхода воздуха

Измерение расхода воздуха можно производить с помощью диафрагмы, измерительного насадка или объемным расходомером.

Рисунок 2.6 - Схема измерения расхода воздуха с помощью диафрагмы

На рисунке 2.6, представлена схема измерения расхода воз­духа с помощью диафрагмы. Воздух поступает по патрубку 3, про­ходит через диафрагму 5 и поступает в патрубок 7, соединенный с ресивером 8. Из ресивера по патрубку 9 воздух поступает к двига­телю. Перед диафрагмой и после диафрагмы расположены кольце­вые полости 4 и 6, из которых выведены трубки, соединенные с ма­нометром 1. Перепад давлений измеряется по манометру 1 в мм. вод. ст. по шкале 2.

Часовой расход воздуха определяется по формуле:

G_в=0.0125* р* *к_т*d²* =А* ,

где р - коэффициент расхода; - коэффициент, учитывающий влияние расширения воздуха; к_т - коэффициент, учитывающий влияние расширения диафрагмы; - перепад давления по дифференциальному манометру, мм. вод. ст.; - плотность воздуха, кг/см³; и - диаметр отверстия диафрагмы, мм.; А - постоянная прибора, значения показаны в таблице 1.1

Таблица 2.1 - Значения постоянной прибора А

Диаметр диафрагмы	мм	20	30	40	50
Постоянной прибора	А	3,10	6,95	13,55	24,20

Плотность воздуха подсчитывается по формуле:

[кг/ ],

где В₀ - барометрическое давление, мм. рт. ст.; t₀ ~ температура окружающего воздуха, °С;

R - газовая постоянная для воздуха.

На рисунке 2.6 представлена схема измерения расхода возду­ха с помощью измерительного насадка. Определение количества воздуха, проходящего через насадок, основано на измерении мик­романометром перепада давления между насадком и окружающей средой.

Рисунок 2.6 - Схема измерения расхода воздуха с помощью измерительного насадка

Расход воздуха подсчитывается по формуле:

где А' = 4.35 постоянная измерительного насадка; F — площадь сечения канала насадка в месте измерения давления, м²; h=a*k-перепад давления; а — число делений шкалы, на которое поднима­ется уровень жидкости в наклонной трубке микроманометра; k= _ж*sin - постоянная микроманометра; - угол наклона трубки микроманометра, град.; _ж – плотность применяемой жидкости, кг/м³; _ж - для метилового спирта 792 кг/м³; для этилового спирта 800 кг/м³;

Схема измерения расхода воздуха с помощью расходомера ро­тационного типа приведена на рисунок 2.7. Шкала счетчика 6 протарирована в м³.

Расходомеры ротационного типа подбираются по диапазону расхода воздуха испытываемого двигателя от минимального расхо­да до максимального расхода воздуха. Допускается установка на стенд двух и более расходомеров, а также параллельно другим ме­тодам измерениям

Рисунок 2.7 - Схема расходомера ротационного типа

Часовой расход воздуха подсчитывается по формуле:

Q_в=3600*V/ _в, [м³/ч],

где V - выбранный объем воздуха, м³; _в - время, в течение кото­рого расходуется выбранный объем воздуха, с.

Чтобы присутствие расходомера не сказывалось на работе двигателя, перепад давления на входе и выходе не должен превы­шать 25 мм. рт. ст., по манометру 3.

Кроме указанных выше, существуют способы измерения |>;к хода воздуха с помощью термоанемометров, калориметрических расходомеров и другие.

При измерении расхода воздуха следует учитывать следующие требования:

1. Измерительные приборы должны работать в стационарном потоке. Для сглаживания пульсаций потока воздуха между двигате­лем и измерительным прибором размещают резервуар (ресивер). Объем ресивера, согласно, руководств по испытаниям, рекоменду­ется принимать из расчета не менее 200 кратного объема одного цилиндра.

2. Измерительные приборы должны работать в выровненном поле скоростей. Для этого до измерительного прибора обеспечива­ется прямолинейный участок движения потока по трубе длиной не менее 10Д и после не менее 4Д, где Д - диаметр цилиндра.