Обработка результатов измерений.

Обработку результатов опыта начинают с вычисления статического и динамического давления в сечении трубопровода, а также перепада давления на расходомерной диафрагме по формулам:

Р_ст = Р_а + r_ж g (h₀ - h₃ ) [ Па ] (16)

Р_д = r_ж g (h₃ - h₄ ) [ Па ] (17)

DР = r_ж g (h₂ - h₁ ) [ Па ] (18)

где r_ж - плотность жидкости в манометре, кг/м ³;

g - ускорение силы тяжести, м/с ²;

h₀ , h₁... h₄ - отсчеты уровня жидкости в соответствующих трубках манометрического

щита, м.

Плотность воздуха в трубопроводе определяется по уравнению состояния идеального газа:

где R - газовая постоянная, равная для воздуха 287 дж/кг·К;

Т - абсолютная температура воздуха, К.

По результатам замера внутреннего диаметра трубопровода D и расходомерной диафрагмы d по формулам (4, 5) находят площади сечения трубопровода F₁ и диафрагмы F₀, а также отношение (d/D)².

Для малых чисел М без учета сжимаемости скорость воздуха на оси трубопровода V₀ определяют по формуле (15). Затем по скорости V₀ и диаметру D, пользуясь формулой (10), вычисляют число Рейнольдса Re_D. Зная число Re_D, и отношение (d/D)², можно определить по графику (рис.5) коэффициент расхода нормальной расходомерной диафрагмы a.

Рис.5. Коэффициент расхода диафрагмы.

Рис.6. Нормальная расходомерная диафрагма.

Расход воздуха в зависимости от перепада давления на диафрагме определяют по формуле (12). В наших опытах в связи с незначительным перепадом давления поправка на сжимаемость e принимается равной 1.

Для определения расхода воздуха по замерам давления пневмометрическими трубками необходимо вычислить среднюю скорость потока в трубопроводе V_ср, которая отличается от скорости в ядре потока V. Альтшуль А. Д. [3] предлагает для этого следующую зависимость:

Расход воздуха определяется по формуле:

G = r V_ср F₁ кг/с (21)

Обработка результатов опыта проводится обоими способами для каждого из семи режимов. Результаты расчетов сводятся в таблицу. По результатам расчетов строятся графики G = f (DР).

6. Содержание отчёта.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

o краткие теоретические положения;

o описание и схему установки;

o протокол испытаний;

o обработку результатов опыта;

o выводы о сравнении результатов определения расхода рабочего тела в трубопроводе двумя способами;

o графики зависимости G = f (DР) для двух способов расчета.

Контрольные вопросы

1. На чём основано измерение расхода жидкостей и газов методом дросселирования и с помощью пневмометрических зондов?

2. От чего зависит коэффициент расхода расходомерной диафрагмы a?

3. Как определяется скорость рабочего тела в трубопроводе?

Литература:

1. Лычаков А.И. Турбинные установки. Лабораторный практикум. Северодвинск:

РИО Севмашвтуза, 1997.

2. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1978.

3. Альтшуль А.Д. Гидравлические потери на трение в трубопроводах. Госэнергоиздат, 1963.

4. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. РД. 50 – 213 – 80. М.: изд-во стандартов, 1982.

Дата добавления: 2015-07-19