Модуль 2. Двухфазные потоки жидкости и газа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАСХОДА И ТАРИРОВКА ТРУБЫ ВЕНТУРИ

Освоить методику измерения расхода воды в трубопроводе с помощью трубы Вентури. Определить коэффициент расхода трубы Вентури. Построить тарировочную кривую трубы Вентури.

· определить действительный расход по тарировочному графику треугольного водослива;

· вычислить коэффициент расхода трубы Вентури;

· построить тарировочный график трубы Вентури;

· рассчитать коэффициент сопротивления водомера.

Для изучения расхода жидкости широкое применение получили приборы, представляющие собой дроссельные устройства, которые создают в потоке перепад давления. Если по измеренному перепаду давления из закона сохранения механической энергии потока (уравнения Бернулли):

вычислить скорость потока, то расход определится законом сохранения массы:

в левой части уравнения обозначить через

и определить скорость

в первом сечении из уравнения расхода:

называется коэффициентом расхода сужающего устройства.

Зависимость между перепадом

и расходом можно представить в виде:

Выражение

обозначается через С и называется постоянной расходомера.

В качестве дроссельных устройств для измерения расхода в трубопроводах применяются диафрагмы (рис. 9.1), сопла (рис. 9.2) и трубы Вентури (рис. 9.3).

Из приведенных схем видно, что диафрагма – наиболее простой прибор. Однако она имеет наибольшее гидравлическое сопротивление. Наиболее совершенной в отношении гидравлического сопротивления является труба Вентури.

Водомер Вентури (рис. 9.3) – (труба Вентури) состоит из цилиндрического патрубка, соединенного с трубопроводом коническими вставками конфузором 1 и диффузором 2.

Диффузор обычно делается удлиненным, что позволяет избежать резкого расширения потока и потерь на удар, по сравнению с диафрагмой.

Принцип работы трубы Вентури основан на создании искусственного перепада давлений при сужении проходного сечения трубы. Для измерения перепада давления в суженной и входной широкой частях трубы Вентури применяются обычные пьезометры. Для трубы Вентури можно принять

. В этом случае:

Так как потери энергии не были учтены, то действительный расход через трубу Вентури

будет меньше теоретического расхода

, вычисленного по формуле. Окончательная формула для определения действительного расхода

Коэффициент расхода

изменяется от 0,6 до 1 и зависит от геометрических размеров, материала трубы и других факторов и может быть определен как теоретическим, так и опытным путем.

Для опытного определения коэффициента расхода и какого-либо расходомера необходимо наличие расходомера, у которого коэффициент

известен или известна тарировочная кривая, или расход может быть замерен точно (объемным способом), т. е. наполнением бака за определенное время.

Приборы, размеры которых или способ установки не удовлетворяют стандартам, перед использованием необходимо тарировать. В результате тарировки получают значение коэффициентов

или С.

Если на основании опытных данных построить тарировочную кривую

, то, пользуясь ею, можно непосредственно находить действительный расход

по разности показаний пьезометров

, не прибегая к формуле и тем самым исключить необходимость определять коэффициент расхода

Водомер Вентури 2 установлен между фланцами трубопровода, питаемого водой из напорного бака (рис. 9.4). Для регулирования расхода воды в трубопроводе установлен кран 6. Измерение перепада давления производится пьезометрами 3, 4, 5. Действительный расход воды определяется по расходомеру треугольного водослива 7.

1. Проверить установку и обеспечить постоянство напора при полном открытии крана 6 (рис. 9.4).

2. При установившемся движении с минимальным расходом снять показания пьезометров.

3. Одновременно измерить расход воды по треугольному водосливу.

4. Расход постепенно увеличить и все замеры повторить 8–10 раз.

Все измерения, сделанные в процессе опытов занести в соответствующие графы отчета (табл. 9.1).

1. Вычислить перепады давления между первым и вторым сечениями

3. Рассчитать действительный расход по тарировочному графику треугольного водослива:

где

– показания наклонного пьезометра треугольного водомера.

4. Вычислить коэффициент расхода трубы Вентури:

где

– среднее значение ветчин, вычисленных в пункте 4.

6. Построить тарировочный график трубы Вентури:

7. По расходу определить скорость в сечении III:

8. Определить разность напоров в I и III сечениях, как потерю напора в водомере

9. Рассчитать коэффициент сопротивления водомера.

Все результаты вычислений занести в соответствующие графы отчета (табл. 9.2).

1. Перечислить приборы для измерения расхода. В чем их преимущества и недостатки?

3. С какой целью определяется коэффициент расхода?

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: