|
|
Измерение скорости и расхода жидкости и газа пневмометрическими трубками (трубками Пито).
Рис. 34. Измерение расхода (скорости) газа трубкой Пито. Измерение основано на уравнении Бернулли: Рп – Рс = ρW2/2; или Где W – скорость тока жидкости; Рп – полное давление; Рс – статическое давление; ρ – плотность жидкости. Из формулы видно, для того, чтобы знать скорость движения несжимаемой жидкости (газа) достаточно знать разницу давлений (Рп – Рс). Полное давление Рп измеряется открытой трубкой, ориентированной навстречу току жидкости, статическое давление Рс измеряется через отверстие в стенке канала. Для того чтобы знать разницу давлений, можно использовать обычный U – образный манометр. Тогда можно записать; Рп – Рс=h(ρh – ρ’), или Где h – разность уровней жидкости в u – образном манометре, ρh – плотность рабочего тела манометра, ρ’ – плотность измеряемой среды. Погрешность при работе с пневмометрическими трубками связаны с невозможностью совмещения в одной точке отверстий для замера полного и статического давления Рп и Рс, из – за нарушения картины течения. Поэтому для учета этого недостатка в формулу вводится поправочный коэффициент ε, тогда
В случае необходимости учета сжимаемости жидкости (М≥0,3) формула примет следующий вид:
где Тт – температура торможения, R – газовая постоянная среды, k – показатель адиабаты. Скорость потока в трубопроводе в разных точках сечения неодинакова, максимальна в центре и убывает у стенок. Для определения расхода необходимо узнать среднюю скорость потока в сечении Wср, тогда по уравнению неразрывности M=ρWсрF можем определить и расход в сечении. Для определения расхода с помощью пневмометрической трубки сечение трубопровода делится на n участков и определяется скорость течения в каждом из них, а затем находится средняя скорость жидкости для каждого сечения. Если hi – динамическое давление на i-ом участке, тогда hср=(h1+h2+h3+…+hn)/n [кг/с], или
подставив эту формулу в уравнение неразрывности, получим:
или
При трубопроводе с площадью сечения F≤0,35м2 число участков разбиения не менее 16, а для трубопроводов с большим сечением площадь одного участка при разбиении не более 0,0232м2. Труба круглого сечения делится на n равных по площади участков концентрическими окружностями с радиусами r2, r4, r6, … rn. Теперь необходимо каждый участок разделить окружностями r1, r3, r5, … rn-1 на равные по площади части. Скорость в каждом участке измеряется на окружности r1, r3, r5, … rn-1 в четырех точках, лежащих на взаимно перпендикулярных радиусах. Если общий радиус трубы R и мы делим ее на n участков, то тогда:
При больших скоростях потока насадок имеет коническую форму головки, при малых – сферическую.
Рис. 35. Трубка Пито.
Измерение массовых расходов При проведении теплотехнических исследований, в конечном счете, всегда необходимо определение не объемных, а массовых расходов потоков, так как тепловые, силовые или иные энергетические преобразования, происходящие в объектах исследования, определяются не объемом, а количеством массы рабочих тел — носителей энергии. Объемные расходомеры могут использоваться только тогда, когда с необходимой точностью известна плотность потока в моменты измерений. В противном случае необходимы специальные измерители массового расхода жидкостей, газов, их смесей или потоков, содержащих твердые включения различных размеров. Многочисленные предложенные и проверенные в действии схемы массовых расходомеров в соответствии с условиями применения могут быть отнесены к одной из трех категорий. Наиболее просто осуществляется измерение массовых расходов гомогенных потоков при постоянной плотности или при ее медленном и небольшом изменении. В этих случаях измерения могут проводиться или с помощью тепловых расходомеров, или схем, состоящих из объемного расходомера и плотномера, или комбинированных схем, составленных из двух объемных расходомеров разного принципа действия. Для измерений в гомогенных потоках с быстрым и значительным изменением плотности разработано большое количество конструкций приборов, в основу действия которых заложен один общий принцип: возбуждение в потоке такого дополнительного движения, при котором проявляется действие массовых сил, измеряемое соответствующими преобразователями. Наименее разработаны в настоящее время расходомеры, пригодные для использования в гетерогенных потоках. Рассмотрим подробнее некоторые характерные способы измерения массовых расходов, применяемые в различных условиях.
  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  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:
|
,
,
,
,
[кг/с],
[м3/с]
; 
; 
; 
.