ПРИМЕР Измерения расходов жидкостей и газов по скорости
Трубку Пито – Прандтляустанавливают точно по оси трубопровода и при помощи присоединенного к ней дифманометра находят величину разности динамического и статического давлений
, Затем рассчитывают максимальную (осевую) скорость потока
, определяют = ,
где внутренний диаметр трубопровода, По графику (рис.10)
находят величину средней скорости потока. Расход жидкости или газа определяют по формуле
ПримерЫ Расчета Пример 1 Исходные данные: Внешний диаметр трубопровода - 1200 мм, измеряется стальной рулеткой с миллиметровыми делениями по #M12293 0 1200004328 4161678122 247265662 4292922293 3918392535 2960271974 110954864 1916574699 1922479705ГОСТ 7502-80.#S Погрешность измерений составляет ±0,5 мм. Толщина стенки трубы равна 10 мм и измеряется ультразвуковым толщиномером с погрешностью ±2%. Коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода = 0,02 По трубопроводу транспортируется углеводородная жидкость плотностью 800 кг/м3 и динамической вязкостью = 1,5 ·10-3 Па ·с Измерение проводят с помощью трубки Пито – Прандтля, вторичным прибором является дифференциальный манометр, заправленный ртутью. Высота Н = 100 мм. Расчет 1. Переводим все единицы величин в систему СИ. 2. Величина разности динамического и статического давлений
= 0,1·9,8·(13600 – 800)= 12544 Па,
3. Максимальная (осевая) скорость потока
= м/с выбирают по табл.1в зависимости от
4. Определяют
= = 2,09·106 ,
5. По графику (рис.10) определяют
0,87
6. Расход жидкости м3/с Пример 2 Исходные данные: Внешний диаметр трубопровода - 1200 мм, Погрешность измерений составляет ±0,5 мм. Толщина стенки трубы равна 20 мм с погрешностью ±2%. Коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода = 0,03 По трубопроводу транспортируется углеводородный газ с относительной молекулярной массой 18 и температурой 200С под давлением 2,0 МПа и динамической вязкостью = 9,5 ·10-6 Па ·с. Фактор сжимаемости газа 0,98. Измерение проводят с помощью трубки Пито – Прандтля, вторичным прибором является дифференциальный манометр, заправленный спиртом, плотность которого при 200С 721 кг/м3. Высота Н = 250 мм. Расчет 1. Переводим все единицы величин в систему СИ. 2. Определяем плотность газа в рабочих условиях
3. Величина разности динамического и статического давлений
= 0,25·9,8·(721 – 15)= 1729,7 Па,
4. Максимальная (осевая) скорость потока
= м/с
выбирают по табл.1 в зависимости от
5. Рассчитывают
= = 1,57·107 ,
6. По графику (рис.10) определяют
0,88
7. Расход газа при рабочих условиях м3/с
или кг/с
8. Определяем расход газа при нормальных условиях:
м3/с
индекс у параметров обозначает нормальные условия
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
При установке первичного преобразователя на оси трубы определения отношения скорости на оси трубы к средней скорости среднее квадратичное отклонение измерений расхода определяют по формуле
, где - среднее квадратичное отклонение результатов определения площади измерительного сечения, м ; и - средняя и максимальная скорости потока в измерительном сечении трубы, получаемые при экспериментальном определении отношения скоростей, м/с;
и - средние квадратичные отклонения скоростей средней и максимальной, м/с.
среднее квадратичное отклонение измерений скорости
При определении отношения по графику на рис.2.
0,02, = 0.
Погрешность определения площади измерительного сечения зависит от применяемых метода и средств измерения.
При непосредственном измерении внутреннего диаметра трубы среднее квадратичное отклонение определения площади измерительного сечения вычисляют по формуле
,
где - среднее квадратичное отклонение измерений площади измерительного сечения, м ;
- диаметр измерительного сечения, м;
- среднее квадратичное отклонение измерений диаметра измерительного сечения, м.
При измерении наружного периметра трубы и толщины стенки среднее квадратичное отклонение определения площади измерительного сечения вычисляют по формуле
,
где - толщина стенки трубы, м; - среднее квадратичное отклонение измерений толщины стенки трубы, м.
Среднее квадратичное отклонение измерений скорости определяют по формуле
, где - погрешность напорной трубки; - погрешность дифманометра; - погрешность регистрирующего прибора.
Предел допускаемой погрешности измерения расхода с доверительной вероятностью 0,95 определяют по формуле
,
где - предел допускаемой погрешности измерения расхода; - среднее квадратичное отклонение измерений расхода, м /c.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
Определить погрешность в случае измерения расхода жидкости в трубопроводе диаметром 1200 мм и толщиной стенки 10 мм.
Градуировочный коэффициент напорной трубки известен с погрешностью ±1%. В качестве вторичной аппаратуры применяют дифманометр типа ДМИ класса 1,6; может применяться вторичный регистрирующий прибор типа ВФС класса 0,6.
Для данных условий Re = 2,09·10 по графику (рис.1) определяют режим течения – автомодельный При определении отношения по графику на рис.10.
0,02, = 0.
Погрешность определения площади измерительного сечения зависит от применяемых метода и средств измерения.
Поскольку перерыв в подаче жидкости не допускается, площадь поперечного сечения определяют по результатам измерения наружного периметра трубы. Инструмент - стальная рулетка с миллиметровыми делениями по #M12293 0 1200004328 4161678122 247265662 4292922293 3918392535 2960271974 110954864 1916574699 1922479705ГОСТ 7502-80#S. Погрешность измерений составит ±0,5 мм.
При доверительной вероятности 0,95 абсолютное среднее квадратическое отклонение результатов измерений равно половине доверительного интервала:
= 0,52 = 0,25 мм.
Толщина стенки трубы равна 10 мм и измеряется ультразвуковым толщиномером с погрешностью ±2%, абсолютное среднее квадратичное отклонение равно:
=10·0,01= 0,1 мм.
Согласно второй формуле
= =5·10-4
Погрешность измерения локальной скорости зависит от погрешности градуировочного коэффициента напорной трубки и класса точности вторичной аппаратуры.
Среднее квадратичное отклонение измерений скорости определяют по формуле
,
где - погрешность напорной трубки 0,01; - погрешность дифманометра 0,016; - погрешность вторичного регистрирующего прибора 0,006. Подставляя числовые значения, получаем
.
Подставляя все составляющие погрешности измерения расхода в исходную формулу, получим среднее квадратичное отклонение определения расхода для рассматриваемого случая
0,022 .
предел допускаемой погрешности измерения расхода с доверительной вероятностью 0,95
·100 = 4,4%
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (795)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |