Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 114
Текст из файла (страница 114)
Сегментные диафрагмы широко применяют в Англии, ФРГ„США н других странах. Эти диафрагмы более удобны, чем нормальные сужающие устройства, для измерения расхода загрязненных жидко- 4 отей и газов в горизонтальных и Б наклонных трубопроводах, так как через ннх беспрепятственно могут проходить примеси, содержащиеся в потоке, и поэтому исключается образование осадков и отложений перед диафрагмой.
и Сегментная диафрагма, показанная на рис. 14-12-1, представляет собой тонкий диск, имеющий отверстие в виде сегмента. й и Бг Б,+ Б,Б 4Б Рис. 14-12-!. Сегментная диафрагма. о — высота сегментного отверстии; В— хорда сегмента; с — данна дуги сегментного отверстия; и — высота сета~вита (ь = и — а1. Рнс. 14-!2-2. Ковффицггенты расхода сегменпгых диафрагм в зависимости от пд à — по Ломану: а — по Херниигу н Луг ту; а — но Витте.
Прямоугольная кромка диафрагмы со стороны входа потока должна быть острой. Угол конусности р со стороны выхода потока делают равным 35 — 45'. Отбор давлений р, и рв до и после сегментной диафрагмы производят в верхней части ее со стороны, противоположной отверстию истечения. При выборе тол1цины диска 6 сегментной диафрагмы, а также диаметра отверстий для отборов давления рекомендуется руководствоваться указаниями для стандартных диафрагм, изложенными выше. Требования к проточной части сегментных диафрагм те же, что и для стандартных диафрагм.
Исходные коэффициенты расхода сегментных диафрагм определялись экспериментально на трубопроводах диаметром от 80 до Т а б л и ц а 14-12-1 Зиабсиии ГХ тбг И йЕп В ааВНСНИОСтн От т ДЛИ гр СЕГМЕитНМХ днафраГМ Прн усг706ОМ СПОСОбЕ Отбара дааЛЕНий 0,1 0,65 О,з 0,6 0,7 0,8 0,9 Одна ~ Одбб ~ -1 о,бм О,б26 ОД!3 0,615 ОР11 0,756 0,821 0,917 0,6610 0,0303 о,изб 0,1878 0,2586 0,5232 0,6563 0,8253 б ° 16г 23 ° 10* 10 ° 16г 76 16г Ш . 10г 180 ° 10г Ш. ИР ЛО.
10г нес З7О На нов Р =тР =т— б ! 4 (14-12-1) нли 77 (с — Ь)+2эа Р = О— (14-12-2) 304 мм. Результаты этих исследований опубликованы в ряде работ 171, 72). Приведенные в этих работах значения коэффициентов расхода при угловом способе отбора давлений расходятся между собой не более чем на 1 % (рис. 14-12-2).
В табл. 14-12-1 по данным указанных работ приведены средние значения коэффициентов расхода сегментных диафрагм в г,п 67Р зависимости от т. В этой таб- ррп рррр лице приведены также значении др дгр дгрв р,аг п,грг тп и гРаничные числа Рей- рлг двбр нольдса Кеп„. Вначевия коэф- дбп дыр гр.
Дп Рпп Р,впп Фициентов расхода сегментных диафрагм немного меньше, чем пдг дзвп У стандартных диафрагм. По- рб ррп дгбг правочные множители к коэф- ' фициентам расхода сегментных диафрагм на неостроту входной от кромки для т = 0„3 имеют примерно такие же значения, как Л7 и у стандартных диафрагм, имею- р др дб др пв г,р ших одинаковые т. При модуле т 0,3 сегментные диафрагмы Рис. 14-12-3.
зависимость отношении МЕНЕЕ ЧуВСтВИтЕЛЬНЫ К НЕОСтрОтЕ аггэ От Гп ддн Сорб!апти гй диафраобиб входной кромки по сравнен!по со стандартными диафрагмами 1721. Значения поправочных множителей и при измерении расхода газов могут быть определены по номограммам (см. рис. П14-4-1 и П14-4-2). Для определения расхода с помощью сегментных диафрагм можно пользоваться формулами (14-1-19) и (14-1-20). При этом площадь отверстия ГО сегментной диафрагмы определяется по фор- муле Обозначения в формулах ссютветствуют принятым на рнс. 14-12-1. Длина окружности с и хорда Ь зависят от соотношения аФ. Вырюкая значения хорды и длины дуг через а и О, после преобразований получим: на= 4 агссоз(1 — 2 /з) — 2Я (1 — 2 11-)ф /! — (р) ° Подставляя в это выражение значение Гз из (14-12-1), имеем: — '(1 — з —.) — 2(! — 2 — ') )I.-.
— '( — ) ). ((!.!2 3! Это уравнение дает возможность определить зависимость т от а/В, приведенную на рис. 14-12-3. Потеря давления р„для сегментных диафрагм близка к соответствующим значениям у стандартным диафрагм.' 14-13. Иза(еренне расхода при сверхкритическом отношении давлений йт дз 4г 4г йп Для измерения расхода пара нлн газа при сверхкритическом отношении давлений применяют стандартное сопло. Рассмотрим, как изменяется расход пара или газа через сопло в зависимости 'от изменения Р,/Р,.
При этом будем полагать, что давление Р, 4(ихс перед соплом остается неизменным, а Р, за соплом принимает различные значения. Как видно из графика, приведенного на рис. 14-13-1„ пРи Уменьшении отношениЯ Рз/Рх вследствие увеличения перепада давлениЯ ЯР =- Рх — Рз), Расход Я увеличивается и при значении ри(с. 14-! 3-1. Изменение расхода через соила а зааисимасти ет р,/р Рз Ро несколько большем половины достигает максимума 4) При дальнейшем увеличении перепада давления или понижении давления Р„ а вместе с тем н отношения р /р расход не изменяется и остается постоянным. Отношение давлений, при котором расход пара илн газа через сопло становится максимальным, носит название критического отношениЯ и обозначаетсЯ Р,зр/Р„а давление Р„соответствУющее ему, называется критическим давлением.
Скорость среды, соответствующую рз,р, а вместе с тем Я„„называ(от критической скоростью, которая равна скорости звука в этой среде. Это явление можно объяснить следующим образом. При понижении давления от р, до рзар давление р, за соплом создает равное ему давление в начале цилийдрической части сопла, т.
е. понижение давления Р, обусловливает понижение давления в начале цилиндри- ческой части сопла и вследствие этого расход возрастает. Прн этом расход (;г увеличивается до тех пор, пока давление в начале цилиндрической части сопла не пр1имет некоторого вполне определенного для данного случая значения р««р. Понижение давления р, среды за соплом ниже ре«р не вызывает уменьшения давления в начале цилиндрической части сопла, и оно остается равным рв,р. Сечение цилиндрической части, в котором давление р, принимает критическое значение 2 14:т Рг«р = Рг ( ее+ называется критическим сечением сопла.
Уравнения (14-1-19) и (14-1-20) могут быть использованы и для определения расхода пара или газа при сверхкритическом отношении давлений, если подразумевать в них под давлением р, критическое давление ре„р. Подставляя в уравнения (14-1-19) и (14-1-20) значение рв = ра„р, получаем после соответствующих преобразований: 9„= 1,252. 10 'сг(е )/ро,, (14-13-1) Я, = 1, 252 10- всс(е ~/ г ', (14-13-2) Значения критического отвошения давлений /ге«р/рг для стандартного сопла А =1,41 г,аг 0,527 0,532 0 09 0,544 0,549 На рис. 14-13-2 приведены значения безразмерного коэффициента с для й = 1,31 в зависимости от р,/р„. Этот график показывает, что коэффициент с вначале увеличивается и при значении р,/р„несколько большем половины, достигает своего максимума. При дальнейшем понижении отношения р,/р, коэффициент с не изменяется. При лг «=.
0,4 и 0 ( р /р, ~ р,р/р„как видно из рис. 14-13-2, значение с = 0,468, Подставив это значение с в уравнение (14-13-1), получим формулу для определения расхода перегретого пара, кг/ч, где с — приведенный коэффгсциент, равный г«««р с=же )г 1 — —; Рг р, — абсолютное давление перед соплом, кгс/см'. Значения критического отношения давлений для стандартного сопла в зависимости от показателя адиабаты /г и лг приведены в табл.
14-13-1. Таблица 14-13-1 Г ! ° при сверхкритическом отношении давлений: Я„=5,859 10-'~(23~ рр; (14-13-3) Пря т~0,4 н 0 р,/р1~ р„, /р, значение с = 0,481 для й = 1,41. Подставив в уравнение (14-13-2) значение с = 0,481, получим формулу для определения расхода газа, мз/ч." ~~„= 6,022 10'аг(~// Рг . (14-13-4) д+ Р' е=с Таким образом, прн измерении расхода перегретого пара нли газа следует различать два случая измерения.
дг Первый случай 1 р,/р,) р,„„/р„ а~ дз АУ 4г 49 когда расход пара или газа определяется по формулам (14-1-19) и Рас. 14-13-2. Приведенный кс (14 1-20). В этом случае необходимо сопле и плотность пара или газа перед сужающим устройством, Второй случай 0 ( р,/рт ~ рз„ /р„когда расход пара или газа при т ( 0,4 определяют по формулам (14-13-3) и (14-13-4). Для итого случая необходимо знать давление н плотность пара нлн газа перед стандартным соплом.
гллвл пятнхдцлтля ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ И РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ НАПОРНЫМИ ТРУБКАМИ 15-1. Общие сведения о методе измерения скоростей потока (15-1-1) Напорные трубки применяют для измерения скорости н давления в потоках, а также для измерения скоростей в пограничных слоях при экспериментальных исследованиях как в лабораторных, так и в производственных условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
