Măsurarea Debitului unui Fluid Compresibil cu Ajutorul Diafragmei

1. Scopul lucrarii: - trasarea diagramei de etalonare a unei diafragme pentru masurarea debitelor de aer

- utilizarea diagramei de etalonare la masurarea debitelor de aer în conditii diferite de cele de etalonare

2. Principiul care sta la baza metodei de masurare: metoda de masurare se bazeaza pe fenomenul de laminare a unui fluid la curgerea printr-un obturator partial de sectiune care se numeste diafragma (fig.1). Vâna de fluid se contracta si în spatele diafragmei se formeaza vârtejuri, ceea ce conduce la scaderea presiunii statice si cresterea energiei cinetice a fluidului. In fig.1 s-a notat cu 1 sectiunea în care începe strangularea venei de fluid (in amonte) si cu 2 sectiunea în care dimensiunea strangulata a venei de fluid este minima (în aval). In sectiunile 1 si 2 sunt montate prizele manometrului diferential cu care se masoara caderea de presiune statica proportionala cu . In figura 1 s-au mai notat: V - ventilator de aer; MD - manometru diferential cu care se masoara ; M- manometru cu care se masoara presiunea p1m în amonte diafragma. t1 - termometru cu care se masoara temperatura în amonte diafragma.

d=0.090 m; D =0,150 m;

(Observatie: Constructia diafragmei, montarea, conditiile in care trebuiesc efectuate masuratorile, precum si calculele aferente fac obiectul STAS 7347/2-90 “Determinarea debitelor fluidelor in sisteme de curgere sub presiune”).

Conform STAS-ului indicat, relatia de legatura dintre debitul masic care curge prin diafragma si caderea de presiune statica pe diafragma este:

(1)

în care: - coeficient de detenta =1 pentru fluide incompresibile si Ð1 pentru fluide compresibile)

C =C¥+CRe - coeficient de descarcare a diafragmei (determinat cu relatii empirice)

Kt - coeficient de corectie de temperatura (Kt=1 daca masuratorile nu se efecteaza la temperaturi mult diferite de temperatura de etalonare).

3. Trasarea curbei de etalonare

Conditiile in care se efectueaza etalonarea:

po=p1=760 mm Hg (presiunea în amonte)s to=t1=20oC (temperatura în amonte)

20 50 100 500 1000

Algoritmul de calcul:

- presiunea absoluta din amonte:

- presiunea absoluta din aval:

- temperatura absoluta în amonte:

- densitatea aerului în amonte: R = 287 J/kg.K

- viscozitatea dinamica în amonte