Wyznaczenie strumienia masy dla zwężki pomiarowej: kryzy ISA z przytarczowym pomiarem ciśnienia
Strumień masy m
2 4
C d
m 2 p
1 4
(1) gdzie:
m - strumień masy [kgs-1],
C - współczynnik przepływu [-], gdzie współczynnik przepływu dla kryzy ISA z przytarczowym pomiarem ciśnienia
6 0,75
2,1 3 2,5
D
C' 0,5959 0,0312 0,1840 0,0029 10
Re
d - średnica otworu zwężki [m],
p - różnica ciśnień przed i za zwężką [Pa],
- gęstość płynu przed zwężką w temperaturze i pod ciśnieniem dla którego wyznaczany jest strumień masy [kgm-3].
Liczba Reynoldsa ReD:
D
Re UD
(2) gdzie:
ReD - liczba Reynoldsa [-], U - prędkość przepływu [ms-1], D - średnica rurociągu [m],
- kinematyczny współczynnik lepkości [m2s-1].
Obliczenia przeprowadzono dla danych:
D=40mm średnica rurociągu d=24mm średnica otworu zwężki T=220C temperatura wody
h=11mm różnica ciśnień przed i za zwężką
=997,77 kgm-3 gęstość wody w temperaturze T
=0,958·10-3 kgm-1s-1 dynamiczny współczynnik lepkości wody w temperaturze T
=-1=9,601·10-7 m2s-1 kinematyczny współczynnik lepkości wody w temperaturze T
p=gh=997,77·9,81·0,011=107,669Pa różnica ciśnień przed i za zwężką d 0,024
D 0,04 0,6
współczynnik przewężenia zwężki
=1 liczba ekspansji dla wody
ITERACJA 1 Przyjmuję ReD=106
6 0,75
2,1 3 2,5
6
C' 0,5959 0,0312 0,6 0,1840 0,6 0,0029 0,6 10 0,5676 10
[-]
2 4
0,5676 0,024
m 1 2 107,669 997,77 0,12758
1 0,6 4
[kgs-1]
m 0,12758
Q 0,00012787
997,77
[m3s-1]
2 2
Q 0,00012787
U 0,10176
d 0,04
4 4
[ms-1]
D 7
Re UD 0,10176 0,04 9,601 10 4239
[-]
6 0,75
2,1 3 2,5 10
C'' 0,5959 0,0312 0,6 0,1840 0,6 0,0029 0,6 0,6155 4239
[-]
Błąd względny współczynnika przepływu 0,5676 0,6155
0,078 0,001 0,6155
nie spełnia nierówności C' C''
0,001 C''
ITERACJA 2
Przyjmuję nowy współczynnik przepływu C' z poprzedniej iteracji C'0,6155 [-]
2 4
0,6155 0,024
m 1 2 107,669 997,77 0,13834
1 0,6 4
[kgs-1]
m 0,13834
Q 0,00013865
997,77
[m3s-1]
2 2
Q 0,00013865
U 0,11034
d 0,04
4 4
[ms-1]
D 7
Re UD 0,11034 0,04 9,601 10 4597
[-]
6 0,75
2,1 3 2,5 10
C'' 0,5959 0,0312 0,6 0,1840 0,6 0,0029 0,6 0,5959 4597
[-]
Błąd względny współczynnika przepływu 0,6155 0,5959
0,033 0,001 0,5959
nie spełnia nierówności C' C''
0,001 C''
ITERACJA 3
Przyjmuję nowy współczynnik przepływu C' z poprzedniej iteracji C'0,5959 [-]
2 4
0,5959 0,024
m 1 2 107,669 997,77 0,13394
1 0,6 4
[kgs-1]
m 0,13394
Q 0,00013424
997,77
[m3s-1]
2 2
Q 0,00013424
U 0,10682
d 0,04
4 4
[ms-1]
D 7
Re UD 0,10682 0,04 9,601 10 4450
[-]
6 0,75
2,1 3 2,5 10
C'' 0,5959 0,0312 0,6 0,1840 0,6 0,0029 0,6 0,5959 4450
[-]
Błąd względny współczynnika przepływu 0,5959 0,5959
0 0,001 0,5959
spełnia nierówność C' C''
0,001 C''
Przyjmuję strumień objętości Q=0,00013424 m3s-1
