20 pomiar strumienia objetosci i masy za pomoca rurek spietrzajacych, Politechnika Poznańska, Mechanika i Budowa Maszyn, III rok, 5 semestr, Mechanika płynów

20 pomiar strumienia objetosci i ...

20 pomiar strumienia objetosci i masy za pomoca rurek spietrzajacych, Politechnika Poznańska, Mechanika i Budowa ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->POMIAR STRUMIENIAOBJĘTOŚCI I MASY ZAPOMOCĄ RUREKSPIĘTRZAJĄCYCHRobert KłosowiakDo pomiaru prędkości przepływu, zwłaszcza w przewodach o większych przekrojach lub o przekrojachróżnych od kształtu kołowego, stosuje się często rurki spiętrzające. Pomiar ten odbywa się w sposóbpośredni przez pomiar ciśnienia dynamicznego jako różnicy ciśnienia całkowitego i statycznego.Rys. 1. Opływ ciała stałego w kształcie walca z czołem kulistymDla linii prądu przechodzącej przez oś symetrii opływanego ciała (rys. 1) można napisaćrównanie Bernoullego w postaci:gdzie punkt 1 leży na omawianej linii prądu w znacznej odległości od opływanego ciała, natomiastpunkt S jest punktem stagnacji. Różnica położenia punktów 1 i S jest na ogół niewielka w związku zczym można przyjąć z1= zS. W punkcie stagnacji następuje wyhamowanie strugi zatem prędkość cS=0.Równanie Bernoullego przyjmuje postaćCiśnienie całkowite w punkcie S jest równe ciśnieniu stagnacji. Gdy w przepływie równolegledo linii prądu wstawimy cienką rurkę, jak pokazano na rysunku 1, to w jej wnętrzu panować będzieciśnienie stagnacji, czyli ciśnienie całkowite Pc. Przesyłając impuls tego ciśnienia do manometru,można zmierzyć ciśnienie całkowite w przepływie. Rurkę przystosowaną do pomiaru ciśnieniacałkowitego nazywamy rurką Pitota lub sondą ciśnienia całkowitego (rys. 2).Rys.2. Pomiar ciśnienia rurką Piotota. Schemat układu pomiarowego.Wykonując w zaślepionej rurce otworek w punkcie 2 (rys. 1), możemy przekazać do jejwnętrza ciśnienie statyczne. Wielkość względną tego ciśnienia możemy zmierzyć manometremróżnicowym lub U-rurką. Tak wykonana sonda nosi nazwę sondy ciśnienia statycznego.Można zbudować sondę pełniącą jednocześnie rolę sondy ciśnienia całkowitegoi statycznego. Sonda taka przedstawiona na rysunku 3 i 10-5 nosi nazwę sondy ciśnieniadynamicznego lub sondy Prandtla.Rys.3. Pomiar ciśnienia rurką Prandtla. Schemat układu pomiarowego.Rys. 4. Rurka spiętrzająca Prandtla.Gdy część pomiarową ciśnienia statycznego połączyć z jednym ramieniem U-rurki, natomiastciśnienia całkowitego z drugim (rys. 3) na U-rurce otrzymamy()wartość tę nazywamy ciśnieniem dynamicznym przepływającego czynnikaPomiar prędkości lokalnej w przepływie sprowadza się, przy znanej gęstości czynnika, dopomiaru ciśnienia dynamicznego. Z równania powyżej wynika, że prędkość przepływu czynnika jestrówna√.Pomiar przez sondowanie w obliczonych punktach pomiarowychJednym ze sposobów na obliczania średniej prędkości przepływu jest wyznaczanie lokalnychprędkości w charakterystycznych punktach przekroju poprzecznego rurociągu.W tym celu dokonuje się podziału pola przekroju na określoną ilość równych powierzchni,a następnie dla każdej z nich wyznacza się punkt, w którym prawdopodobnie prędkość lokalna będzieprędkością średnią dla danej powierzchni.Norma PN-63/M-34131 podaje sposób podziału przekroju rurociągu o danym kształciei powierzchni na określone pola.Strumień objętości:̇gdzie: A – pole całkowite przekroju poprzecznego.Przy podziale przekroju poprzecznego na n równych pól̇stąḋPorównując równania otrzymamy∑czyli cśrjest średnicą arytmetyczną prędkości zmierzonych w obliczanych punktach przekrojupoprzecznego rurociągu.Łatwiej jest posługiwać się średnim ciśnieniem dynamicznym.√oraz√otrzymamy√stąd(∑ √)2.)∑ √()czyli pierwiastek ze średniego ciśnienia dynamicznego jest średnią arytmetyczną pierwiastków ciśnieńdynamicznych zmierzonych w obliczonych punktach przekroju poprzecznego rurociągu.Według normy PN-63/M-34131 rurociąg kołowy o średnicy do 300 mm dzieli się na3 współśrodkowe pierścienie o równych powierzchniach, rurociąg dla którego 300 < D < 900 dzielimyna 5 ÷ 10 pierścieni, powyżej 900 mm liczbę pierścieni należy odpowiednio powiększyć.Sondowanie należy wykonać wzdłuż 2 średnic dla rurociągów o średnicy do 1200 mm.Dla większych średnic rurociągów obowiązuje sondowanie wzdłuż czterech średnic rozmieszczonychsymetrycznie.Punkty pomiaru są rozmieszczone na wyznaczonych średnicach w miejscach ich przecięciaz okręgami, które dzielą każdy z wyznaczonych pierścieni na dwa dalsze pierścienie równe co dopowierzchni. Otrzymuje się w ten sposób 2n pierścieni o równych powierzchniach, a punktypomiarowe leżą na okręgu pierwszym i dalej kolejno na co drugim licząc od osi rurociągu.Przy podziale np. na trzy pierścienie, powierzchnię koła o promieniu R należy podzielić na 2 ∙ n = 6części. Jeżeli promienie kolejnych okręgów oznaczymy przez r1, r2… r5, to z warunku równościpowierzchni pierścieni()()ustalić można odległość punktów pomiarowych od osi rurociągu.Punkt pomiarowy najbliższy środka koła będzie położony na promieniu r1 [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Linki

: 20, Penguin readers, Penguin readers

: 2013 Ankieta 2 dla klientow wewnetrznych 15 02 2013, Studia Zarządzanie PWR, Zarządzanie PWR II Stopień, II Semestr, Kontroling, Ćwiczenia