Дослідження швидкісного методу вимірювання витрати. Інші з Інші. Робота № 515839

Дослідження швидкісного методу вимірювання витрати

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра АТХП

Інформація про роботу

Рік:

2002

Тип роботи:

Інші

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти та науки України Національний університет “Львівська політехніка” кафедра АТХП “Дослідження швидкісного методу вимірювання витрати” Інструкція до лабораторної роботи №10 з курсу “Технологічні вимірювання ті прилади” для базового напрямку підготовки 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Затверджено на засіданні кафедри автоматизація теплових і хімічних процесів Протокол №____від_______ Львів 2002 Вивчення швидкісного методу вимірювання витрати. Інструкція до лабораторної роботи №10 з курсу (Технологічні вимірювання та прилади( для студентів базового напрямку "Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології" /Укл. Б.А. Кріль Львів: Вид-во нац. ун-ту (Львівська політехніка(, 2002. - 7 с. Укладачі: Кріль Б.А., доцент Відповідальний за випуск Пістун Є.П., д.т.н., професор Рецензенти: Савицький В.К. , Мета роботи – практично вивчити швидкісний метод вимірювання витрати рідин і газів із застосуванням напірних трубок. Теоретичні відомості Вимірювання витрати базується на залежності динамічного тиску (напору) від швидкості потоку контрольованого середовища. Згідно з рівнянням Бернуллі різниця між повним і статичним тиском є динамічним тиском і складає (1) звідси (2) де і - швидкість і густина контрольованого середовища, Рп, Рс і Рвідповідно повний, статичний і динамічний тиск. Динамічний напір, а відповідно, і швидкість, вимірюють швидкісними трубками в комплекті з диференційним манометром або мікроманометром (рис.1). Мікроманометр, вимірюючи різнцю між повним і статичним тиском, показує динамічний тиск. Якщо при цьому переміщення робочої рідини в похилій трубці рівно l, а постійна мікроманометра рівна К, то динамічний тиск (3) Підставляючи значення Ру формулу (2), отримаємо (4) Для вимірювання динамічного тиску (швидкісного напору) використовуються швидкісні трубки (рис.2), обладнані отворами для прийому як повного так і статичного тиску. Але, яка б вдала не була конструкція напірної трубки, точне вимірювання динамічного тиску здійснити не вдається. Тому в праву частиеу формули (2) вводять коефіцієнт-поправку : (5) Для ретельно виконаних трубок при Re>700 коефіцієнт приблизно рівний одиниці, а при Re<700 він зменшується і може значно відрізнятися від одиниці. Коефіцієнт для трубок різних конструкцій визначають дослідним шляхом. З числа існуючих напірних трубок широко застосовується диференціальна трубка Піто, з напівсферичною головкою наконечника; для цих трубок коефіцієнт =1 (див. Рис.2) Трубка складається із вимірювального циліндра 1, що має центральний отвір “а”, для прийому повного тиску. На вимірювальному циліндрі є дла або чотири отвори “б”, для вимірювання статичного тиску. Один кінець вимірювального циліндру закріплено на опорі 2 овального перерізу, що містить два штуцера 4 для приєднання до диференціального манометра. Центральний отвір вимірювального циліндру з’єднується проміжними каналами всередині вимірювального циліндру і металевої трубки 3, розміщеної в опорі, зі штуцером трубки повного тиску. Статичний тиск передається через кільцеву щілину, з’єднану з другою металевою трубкою 3 всередині опори. Швидкісну трубку встановлюють в отвір, просверлений в стінці трубопроводу і закріплюють або на фланці, або в штуцері з сальниковим ущільненням. Швидкісні трубки встановлюються на прямих ділянках трубопроводів або після струменевипрямлячів. При визначення витрати швидкісними трубками повинна бути виміряна середня по січенню трубопроводу швидкість потоку. Рис.2. Схема диференційної напірної трубки. Найпростіший, але високоточний спосіб визначення середньої швидкості ср в трубопроводах круглого перерізу оснований на використанні залежності (6) де max – максимальна швидкість потоку по осі трубопроводу; Re – число Рейнольдса, віднесене до діаметра трубопроводу і до максимальної швидкості, (7) Швидкісну трубку встановлюють по осі трубопроводу, вимірюють max , за нею розраховують Re, а потім за графіком (рис.3.) визначають співвідношення ср/max і розраховують ср. Більш точним, і незалежним від характеру потоку і форми перерізу трубопроводу є спосіб розбиття перерізу трубопроводу на ряд ділянок з рівними площами і визначення швидкості в визначеній точці кожної ділянки.Середню швидкість для повного перерізу трубопроводу можна визначити як середнє арифметичне цих швидкостей: , (8) де 1,n – швидкості виміряні в різних перерізах, n – кількість точок вимірювання, або (9) Рис.3. Графік залежності ср/max від числа Рейнольдса. Перерізи круглих трубопроводів розбивають на n рівних за площею концентричних кіл (переважно n=3...5) радіусами, проведеними з центру перерізу. Динамічний тиск необхідно вимірювати на кожному кільці в чотирьох точках, що лежать на взаємноперпендикулярних діаметрах. Радіус кільця розраховують за формулою: (10) де і=1,2.... порядковий номер кілець; D – внутрішній діаметр трубопроводу; n – кількість кілець. Переріз прямокутних трубопроводів з площею перерізу до 0.35 м2 рекомендується розбивати не менше ніж на 16 рівних за площею ділянок і вимірювати динамічний напір в центрі кожної ділянки. Для визначення витрати необхідно визначити середню швидкість потоку, яка помножена на площу перерізу трубопроводу і густину вимірюваного середовища дає кількість речовини, що протікає через трубопровід за одиницю часу : (11) Витрата в одиницях об’єму визначається за формулою: (12) Витратоміри динамічного напору застосовують переважно при експериментальних роботах і для вимірювання витрати рідин і газів в трубопроводах великих діаметрів і при високих швидкостях потоку, а також в трубопроводах не круглого перерізу. Вимірюване середовище повинно бути чистим і не містити твердих частинок. Перевагою методу є відсутність втрат напору, недоліком – великі затрати часу і великий обсяг робіт. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Ознайомитись з конструкцією напірної трубки. Визначити внутрішній діаметр трубопроводу D. Розрахувати радіуси кілець, в яких необхідно вимірювати місцеву швидкість потоку, при умові, що n=3, r1=____мм, r2=____мм, r3=____мм. Визначити на опорі трубки відмітку, що відповідає повному зануренню трубки в трубопровід (а). Розрахувати відмітку на опорі трубки при встановленні наконечника трубки по осі трубопроводу (S0) і відмітки, що відповідають встановленню трубки у визначені точки вимірювань швидкості потоку (S1 ,S2 ,...,S6): , де а-відмітка на опорі трубки при повному її зануренні; D – діаметр трубопроводу; d – діаметр наконечника трубки. Виміряти максимальний динамічний напір. Для цього необхідно опустити трубку на відмітку, що відповідає S0, і за мікроманометром, приєднаним до трубки, визначити: Згідно формули (4) розрахувати, і відповідно за формулою (6) – число Рейнольдса, за яким, користуючись графіком рис.3. , визначити співвідношення ср/max, а потім ср. Встановлюючи наконечник трубки в розраховані раніше точки S1,S2,...,Sn виміряти динамічний напір в цих точках, за якими розрахувати середнє значення динамічного напору і середню швидкість. Розрахувати витрату повітря за середніми швидкостями, визначеними двома методами, порівняти отримані значення і розрахувати відхилення. ПРОТОКОЛ ДОСЛІДЖЕНЬ Діаметр трубопроводу D=___мм; площа перерізу трубопроводу F=____м2. Напірна трубка типу_________________, коефіцієнт =____; діаметр наконечника d=_____мм, відмітка на опорі трубки при повному її зануренні а=_____мм, відмітка на опорі трубки при встановленні її по осі трубопроводу S0=_____мм, відмітка на опорі трубки при встановленні її в різних точках перерізу трубопроводу S1=_____мм, S2=_____мм, S3=_____мм, S4=_____мм, S5=_____мм, S6=_____мм. Мікроманометр типу____________________,клас точності______, діапазон вимірювань___________________________. Додаткові дані: Досліджуване середовище_______________________, температура t=_____0C, густина =_____кг/м3, коефіцієнт динамічної в’язкості =_____Па.с. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАНЬ №п.п Відмітка на опорі трубки, мм Динамічний тиск , Па 1 S0= max= 2 S1= 1= 3 S2= 2= 4 S3= 3= 5 S4= 4= 6 S5= 5= 7 S6= 6=

Інші Інші

13.12.2011 03:12-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись