Варианты заданий б

Результаты измерений дисперсного состава масляного тумана каскадным импактором.

Ступень	1	2		3		4		5		6		7 фильтр		Условия измерений (тип компрессора, среда).
Размер мкм	8.0	5.5		3.2		2.2		1.3		0.8		<0.8
Вар-ты Б	Масса осадка на ступенях , мг
1	7.0		8.6		10.3		12.0		14.3		6.7		2.4	Винтовой 6ВКМ 25/8 воздух
2	5.2		9.4		11.2		13.0		13.5		8.0		3.0
3	3.5		10.5		12.6		14.7		17.5		8.3		2.9
4	1.0		2.0		6.5		8.0		12.5		10.5		9.5	Винтовой Каскад 40/16 Воздух
5	1.2		2.4		7.8		9.6		15.0		12.6		11.4
6	1.6		3.2		10.4		12.8		20.0		16.8		15.2
7	1.6		6.7		6.9		12.8		16.8		15.2		20.0	Винтовой Каскад 80/25 Воздух
8	1.2		2.7		7.5		9.6		12.6		11.4		5.0
9	0.8		1.8		5.0		6.4		8.4		7.6		10.0
10	0.2		0.4		2.4		3.6		9.6		13.8		29.5	Винтовой Каскад 80/25 Гелий
11	0.2		0.5		2.8		4.2		11.2		16.1		34.8
12	0.3		0.5		3.2		4.8		12.8		18.4		39.6
13	22.8		6.0		8.4		5.4		6.0		4.6		6.8	Поршневой П-165 Аммиак
14	26.6		7.0		9.8		6.3		7.7		4.9		7.7
15	30.4		8.0		11.2		7.2		8.8		5.6		8.8
16	25.6		11.2		16.0		10.4		9.6		4.0		3.2	Форсунка Воздух
17	22.4		9.8		14.0		9.1		8.4		3.5		2.8
18	19.2		8.4		12.0		7.8		7.2		3.0		2.4

Рис. 4.2. Логарифмически вероятностная сетка.

Работа № 5 диафрагма для измерения расхода

Цель работы

Расчет диафрагмы расходомера с сужающим устройством. Общие положения, расчётные формулы

Наиболее распространенным методом измерения расхода жидкости, пара и газа является метод переменного перепада давлений. Измерение расхода в таких приборах осуществляется косвенным путём – по перепаду давления на дроссельном (сужающем) устройстве, установленном в трубопроводе.

При прохождении жидкости или газа через отверстие в сужающем устройстве, которое является местным сопротивлением, создаётся перепад давления, величина которого при прочих равных условиях зависит от расхода среды. В измерительной технике в качестве сужающих устройств используют диафрагмы и сопла. На рис. 5.1 показано устройство расходомера с диафрагмой в качестве сужающего устройства.

На трубопроводе 1 соосно установлена диафрагма 2, представляющая собой тонкий диск с отверстием и острой входной кромкой. Диафрагма 2 зажата через прокладки между фланцами 3 и 4. Во фланцах выполнены полости (камеры отбора давления), соединённые с трубопроводом через зазор между торцом трубопровода и плоскостью диафрагмы или через отверстия в трубопроводе. Камеры отбора давления соединяются через штуцеры 5 и 6 с дифференциальным манометром, который измеряет перепад давления на диафрагме 2.

Рис. 5.1. Расходомер с диафрагмой.

При движении среды через расходомер за счёт сопротивления диафрагмы давление после диафрагмы Р2 будет несколько ниже давления Р1 перед диафрагмой. Перепад давления на диафрагме зависит от расхода среды. Они связаны уравнением расхода:

[м³/с], (5.1)

[кг/с], (5.2)

где: - объёмный расход [м³/с], - массовый расход [кг/с], - перепад давления на диафрагме [Па], - плотность измеряемой среды [кг/м³], - диаметр отверстия в диафрагме [м], - коэффициент расхода, - коэффициент сжимаемости среды, - поправочный коэффициент, зависящий от остроты входной кромки диафрагмы, шероховатости трубы, теплового расширения материала диафрагмы. Этот коэффициент обычно мало отличается от единицы, примем .

Коэффициент расхода диафрагмы зависит от режима течения среды и от относительного диаметра отверстия диафрагмы:

, (5.3) где: - модуль диафрагмы, (5.4)

- внутренний диаметр трубопровода [м],

- число Рейнольдса, (5.5)

- скорость среды в трубе, (5.6)

- динамическая вязкость среды [Па.с].

Коэффициент сжимаемости среды для газовых сред и паров:

, (5.7) здесь: - давление среды в трубопроводе, [Па], - показатель адиабаты, который можно определить по соответствующим таблицам в справочниках по теплофизическим свойствам газов и паров, или принять: для двух атомных газов и воздуха , для трёх атомных газов и паров . Для жидкостей .

Сужающие устройства расходомеров стандартизированы. Стандартные сужающие устройства обеспечивают измерение расхода с точностью 1% при определённых условиях. Диаметр трубопровода должен быть в пределах м. При этом коэффициент расхода остаётся постоянным при расходах выше определённого значения, соответствующего минимальному числу , которое зависит от модуля , который для стандартных сужающих устройств должен быть в пределах . Значения минимального числа Рейнольдса приведены в Табл. 5.1.

Таблица 5.1.

Зависимость минимального числа Рейнольдса от модуля.

Определяя расход по измеренному значению перепада давления с помощью уравнений расхода (5.1) или (5.2) получаем значение расхода среды при плотности , соответствующей параметрам среды в трубопроводе: давлению и температуре . Обычно расход приводится (например, в характеристиках насосов, вентиляторов, аппаратов) при нормальных условиях – при нормальном давлении Па (760 мм. рт. ст.) и нормальной температуре К ( ⁰С). Объёмный расход при нормальных условиях, соответствующий объёмному расходу при параметрах измерения определяется как:

[нм³/с], (5.8)

здесь: - плотность среды при условиях измерения, - плотность среды при нормальных условиях. Для газов и паров эти плотности из уравнения состояния газов связаны как:

. (5.9)

Оценить потерю давления на диафрагме можно по эмпирической зависимости:

(5.10)

Потеря давления должна быть не слишком большой, должно выполняться условие:

(5.11)

В противном случае необходимо увеличить модуль и выбрать дифманометр с меньшим значением .