Измерение расхода по динамическому давлению

 

Действие скоростных расходомеров основано на зависимости динамического давления от скорости потока измеряемой среды.

По уравнению Бернулли разность между полным давлением и статическим давлением равна динамическому давлению.

Динамическое давление измеряется скоростными (напорными) трубками (трубка Пито) в комплекте с дифференциальными манометрами.

Напорные трубки, установленные вдоль оси трубопровода, измеряют скорость в центре потока, которая всегда больше средней скорости. Эти зависимости, приводимые в технических справочниках, используются для измерения расхода жидкостей и газов, в трубопроводах больших диаметров и при больших скоростях потоков, а также в трубопроводах некруглого сечения.

 

 

Описание установки и методика проведения работы

 

Схема установки, предназначенной для измерения расхода воздуха различными методами, приведена на рис.1.

 

Рис.1. Установка для измерения расхода воздуха:

1 – вентилятор; 2 – трубопровод; 3 – запорная задвижка; 4 – напорная трубка; 5 – сужающее устройство (диафрагма); 6 – МЕТРАН-22 ДД с жидкокристаллическим индикаторным устройством; 7 – микроманометр; 8 – блок извлечения корня ЭП 2715; 9 – вторичный прибор Диск-250; 10 – ротаметр; 11 – импульсные трубки

 

Расчет расхода воздуха производится по двум методикам:

- по напорной трубке;

- по перепаду давления на сужающем устройстве.

Расход воздуха (м³/ч) по показаниям напорной трубки определяется по следующей формуле:

(7)

где D - диаметр трубопровода, м; K - коэффициент, учитывающий неравномерность скорости по сечению трубы; K_T - коэффициент напорной трубки (для правильно изготовленных трубок близок к единице); - динамическое давление воздуха, Па; - удельный вес воздуха при 20°С и 0, 1013 МПа, кг/м³.

Рабочая формула (при D=0, 03м) может быть приведена к более упрощенному виду:

(8)

Значения D, K, K_Т необходимо уточнить у преподавателя, т.к. на установке могут происходить изменения.

Расчет воздуха по перепаду давления на сужающем устройстве производится согласно ГОСТ 8.563.1-97.

Начальные данные:

- - диаметр диафрагмы;

- - диаметр ИТ;

- - плотность воздуха при условиях, соответствующих данной лабораторной установке;

- - динамическая вязкость воздуха;

- - поправочный коэффициент, учитывающий изменение плотности после сужающего устройства.

По приведенной в ГОСТ 8.563.1-97 методике расчета с учетом начальных данных действительное значение массового расхода определится по формуле:

. (9)

 

Порядок выполнения работы

 

1. Изучить принцип действия расходомеров переменного перепада давления, постоянного перепада давления, методом напорной трубки.

2. Изучить схему установки.

3. Подать напряжение на установку и включить вентилятор.

4. С помощью запорной задвижки 3 установить наименьший расход воздуха (смотреть по показаниям прибора Диск-250). Записать в таблицу показания датчиков Метран-22ДД, вторичного прибора Диск-250, стеклянного ротаметра.

5. Повторить работу по п.5 для 4-5 точек, расположенных равномерно по шкале прибора Диск-250.

6. Выключить вентилятор установки. Рассчитать расход воздуха по напорной трубке, формула (8), по перепаду давления на сужающем устройстве, формула (9).

7. Построить градуировочную зависимость для диафрагмы, отложив по оси абсцисс значения , а по оси ординат значения , рассчитанные по формуле , расход - по формуле (8).

8. Построить градуировочную зависимость для стеклянного ротаметра, отложив по оси абсцисс значения по шкале прибора, а по оси ординат – значения расхода, рассчитанные по формуле (8).

9. Результаты наблюдений и расчетов должны быть сведены в таблицу.

Таблица 1

Экспериментальные данные и результаты работы

 

Экспериментальные данные	Расчетные данные
Давление динами-ческое, по скоростной трубке , Па	Перепад давления на сужа-ющем устрой-стве , Па	Показа-ния Диск- 250, %	Оцифрован-ные деления ротаметра, %	Расход воздуха по формуле (8), м3/ч	Расход воздуха по формуле (9), м3/ч	Значения тариро-вочного коэф. А

 

8 Контрольные вопросы

 

1. Какие сужающие устройства называются стандартными и при каких условиях возможно их применение для измерения расхода?
2. Как измерить расход воздуха по методу переменного перепада давления на сужающем устройстве?
3. Как измерить расход воздуха по методу постоянного перепада давления?
4. Как измерить расход воздуха по динамическому давлению?
5. Какие единицы измерения приняты для расхода в системе СИ?

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: