Влияние вязкости.

Возможны три режима движения жидкости в проточной части турбинки: ламинарный, переходный и турбулентный. Основной диапазон работы соответствует турбулентному режиму. Здесь, в автомодельной области между w и Q_o сохраняется (в пределах ±0,5 %) пропорциональность при условии постоянства вязкости измеряемой жидкости. Переход на более вязкую жидкость вызывает иногда небольшое увеличение отношения w/Q_o и уменьшение области постоянства w/Q_o, так как переходный режим от турбулентного к ламинарному наступает при больших расходах Q_oп. Сказанное иллюстрирует рис. 8, где по данным работы на оси абсцисс отложена частота f импульсов, пропорциональная w, а на оси ординат — отношение f/Q_o (1—n = 2×10^-6м²/с; 2—n = 5×10^-6м²/с; 3—n = 14×10^-6м²/с).

Возрастание Q_o прямо пропорционально увеличению вязкости, что обусловлено неизменностью критического числа Рейнольдса. Возрастание же w/Qo с увеличением вязкости происходит не всегда (см. кривые 2 и 3 на рис. 8) и объясняется рядом причин, среди которых толщина пограничного слоя и характер профиля скоростей в.проточной части преобразователя.

Рис. 8. Влияние вязкости на линейность характеристики турбинного расходомера.

Степень возрастания зависит от конструкции турбинного преобразователя.Она снижается с уменьшением высоты лопастей и уменьшением угла их подъема (хода лопастей). Так, по данным, при переходе от воды к маслу, вязкость которого в 25 раз больше, наблюдалось возрастание w/Q_o на 8,6 % у турбинки, имевшей наружный и внутренний диаметры лопастей 30 и 8 мм соответственно и средний угол их подъема 63° 30'. У аналогичной турбинки, но с углом подъема 45° возрастание w/Q_o было лишь на 4,8 %. У турбинки же с укороченными лопастями (внутренний диаметр 15 мм) и углом подъема 40° 30' возрастание w/Q_o снизилось до 1 %. Влияние вязкости как на w/Q_o, так и на Q_oп, уменьшается с увеличением диаметра турбинки. Эффективное средство для уменьшения О_оп — установка перед турбинкой сетки или другого устройства, турбулизующего поток.

Некоторое возрастания отношения w/Q_o происходит в переходной области от турбулентного к ламинарному режиму (см. кривую 1 на рис. 8). При этом на кривой образуется горб с последующим падением w/Q_o, причем темп снижения w/Q_o по мере уменьшения Q_o все возрастает, пока не достигнет постоянного значения в области ламинарного режима. Причинами появления горба на кривой w/Q_o могут быть как заострение профиля скоростей, так и увеличение толщины пограничного слоя, сопровождающееся уменьшением живого сечения проточной части и возрастанием скорости в ней. Подобный горб возникает не всегда, а лишь при некотором соотношении профиля проточной части и вязкости жидкости. Так, уменьшение зазора между лопатками и стенкой трубы и увеличение густоты решетки профиля (отношение хорды лопаток к их шагу) способствует возрастанию горба.

Дата добавления: 2015-08-02