Расходомеры скоростного напора.
Принцип действия основан на измерении динамического напора потока.
Область применения: измерители расхода газов в трубопроводах больших и некруглых сечений.
;
Рполное = ρυ2/2
+ Р + ρgh
=>
- скорость потока
Т
рубка
Пито.
Рст – статическое давление
Рдин – динамическое давление
Для промышленных целей используются трубки Прантля. В них совмещены статическое и полное давления.
ε – постоянная напорной трубки
С помощью напорной трубки можно определить лишь местную скорость (скорость в данном сечении). Для определения расхода надо получить среднюю скорость потока.
Существует 3 способа определения средней скорости:
У
становка
напорной трубки на определенном
расстоянии от внутренней стенки трубы.
Турбулентный режим: l = 0,223R
Использование зависимости:
,
где
задается либо аналитически, либо
графически.
Трубку
располагают по оси потока и определяют
(измеряют) υmax . По υmax рассчитывают Re и по
графику находят υср .
С
пособ
заключается в условном разбиении
внутреннего сечения трубы на несколько
равновеликих участков и определении
скорости в каждом из этих участков.
Далее все скорости суммируются.
Вопрос № 1.15.
Расходомеры переменного уровня.
Принцип действия основан на измерении высоты уровня жидкости, свободно истекающей через
отверстие в дне или боковой стенке сосуда.
О
граничения:
не могут работать при избыточном
давлении.
Достоинства: могут работать при неполном заполнении
трубы или при движении жидкости по открытому латку.
- уравнение расхода для диафрагмы
Недостаток: нелинейность статической характеристики (из-за того, что отверстие в дне). Для его
устранения используют профильные отверстия, расположенные в боковой стенке сосуда.
Такие расходомеры называются щелевыми.
Профиль
бокового отверстия.
Выделим
элементарную площадку.
Проинтегрируем:
-
зависимость х от y
для формы отверстия, чтобы была линейная
характеристика.
При расчетах задаются α = 0,7.
Вихревые расходомеры.
В
ихревыми
называются расходомеры, основанные на
измерении частоты колебаний вихрей,
возникающих в потоке при обтекании
потоком какого-либо тела.
Рассмотрим цилиндр, на который набегает поток.
Т – период вихреобразования
u – скорость вихря
Впервые частота вихревого звука была исследована Струхалем на примере звучания струны в потоке воздуха и введен критерий Струхаля (Sh):
S – площадь поперечного сечения трубы
В
современных расходомерах используют
треугольные призмы. В призме 2 отверстия
(канала)
В таких расходомерах предусмотрены меры для борьбы с акустическими помехами, которые возникают при вибрации трубы, работе насоса.
Акустические помехи действуют в фазе на выходной сигнал, а вихревые находятся в противофазе, поэтому при использовании двух каналов они вычитаются.