I en flow-måling enhet basert på Bernoulli Ligningen nedstrøms trykk etter en hindring vil være lavere enn oppstrøms trykk før. For å forstå munnstykket, lufttilførsel og venturi meter det er nødvendig å utforske Bernoulli Ligningen.,vation (m, i)

Antatt jevn hastighet profiler i oppstrøms og nedstrøms flow – Kontinuitet Ligningen kan uttrykkes som

q = A1 v1 = v2 A2 (2)

hvor

q = vannføring (m3/s, in3/s)

A = flow areal (m2, in2)

ved å Kombinere (1) og (2), forutsatt A2 < A1, gir den «ideelle» ligningen:

q = A2 1/2 (3)

For en gitt geometri (A), vannføring kan bestemmes ved å måle trykket forskjellen p1 – p2.,

Den teoretiske vannmengde q vil i praksis være mindre (2 – 40%) på grunn av geometriske forhold.,

Den ideelle ligning (3) kan endres med et utslipp koeffisient:

q = cd A2 1/2 (3b)

hvor

cd = utslipp koeffisient

utslipp koeffisient cd-er en funksjon av jet-size – eller munnstykket åpning – det

området ratio = Avc / A2

hvor

Avc = – området i «vena contracta» (m2, in2)

«Vena Contracta» er minimum jet området som vises like nedstrøms av begrensning., Den tyktflytende effekten er vanligvis uttrykt i form av ikke-dimensjonale parameter Reynolds Tall – Re.

på Grunn av den Benoulli og Kontinuitet Ligningen hastigheten til væsken vil være på det høyeste og trykket på det laveste i «Vena Contracta». Etter måling enhet hastigheten vil reduseres til samme nivå som før hindringen. Trykket gjenopprette til et press nivå som er lavere enn trykket før hindringen og legger til et trykktap på strømmen.,

Ligning (3) kan endres med diameter til:

Ligning (4) kan endres til masse flyt for væsker ved ganske enkelt å multiplisere med tetthet:

m = cd (π / 4) D22 ρ 1/2 (5)

hvor

m = masse flyt (kg/s)

Når du måler massen flyt i gasser, det er nødvendig å hensynsfull trykket reduksjon og endring i tetthet av væske. Formelen ovenfor, kan brukes med begrensninger for bruksområder med relativt små endringer i trykk og tetthet.,

De måleskive

munnstykket måleren består av en flat måleskive med et sirkulært hull boret i det. Det er et press trykk oppstrøms fra måleskive og annen like nedstrøms. Det er generelt tre metoder for å plassere kraner. Koeffisienten til en meter avhenger av plasseringen av kranene.

  • Tappevann-plassering – Trykk trykk lett på posisjon 1 tomme oppstrøms og 1 tomme nedstrøms fra forsiden av munnstykket
  • «Vena Contracta» plassering – Trykk trykk lett på posisjon 1 rørdiameter (faktiske innsiden) oppstrøms og 0,3-0.,8 rør diameter nedstrøms fra forsiden av munnstykket
  • Rør beliggenhet – Trykk trykk lett på posisjon 2,5 ganger nominell rørdiametere oppstrøms og 8 ganger nominell rørdiameter nedstrøms fra forsiden av munnstykket

utslipp koeffisient – cd – varierer med endringer i området forhold og Reynolds tall. Et utslipp koeffisient cd = 0.60 kan tas som standard, men verdien varierer betraktelig ved lave verdier av Reynolds tall.

presset recovery er begrenset for en måleskive og permanent press tap avhenger først og fremst på området forhold., For et område forholdet mellom 0.5 hodet tap er ca 70 – 75% av munnstykket differensial.

  • munnstykket måleren er anbefalt for rent og skittent væsker og noen slurry tjenester.
  • rangeability er 4 til 1
  • trykktapet er middels
  • Typisk nøyaktighet er 2 til 4% av full skala
  • Den nødvendige oppstrøms diameter 10 til 30
  • viskositet effekten er høy
  • Den relative kostnaden er lav

Eksempel – Munnstykket Flow

En av munnstykket med diameter D2 = 50 mm er satt inn i en 4″ Sch 40 stål rør med innvendig diameter D1 = 102 mm., Diameter forholdet kan bli kalkulert til

d = 50 mm () / (102 mm)

= 0.49

Fra tabellen ovenfor utslipp koeffisienten kan være estimert til ca 0.6 for et bredt spekter av Reynolds tall.

Hvis væsken er vann med tetthet 1000 kg/m3 og differansetrykket over munnstykket er 20 kPa (20000 Pa, N/m2) – massen strømme gjennom røret kan beregnes fra (5) som

m = 0.6 (π / 4) (0,05 m)2 (1000 kg/m3) 1/2

= 7.7 kg/s

Maw Kalkulator

munnstykket kalkulatoren er basert på eq., 5 og kan brukes til å beregne masse flyt gjennom en munnstykket.

cd – utslipp koeffisient

D2 – munnstykket diameter (m)

D1 – rør diameter (m)

p1 – oppstrøms trykk (Pa)

p2 – nedstrøms trykk (Pa)

ρ tetthet av væske (kg/m3)

Legg Kalkulator!

Typisk Munnstykket Kv-Verdier

  • American Society of Mechanical Engineers (ASME). 2001. Måling av strømning ved hjelp av små hull presisjon munnstykket meter. ASME MFC-14M-2001.
  • Internasjonal Organisasjon av Standarder (ISO 5167-1:2003)., Måling av strømning ved hjelp av differansetrykk enheter, Del 1: Munnstykket plater, dyser, og Venturi rør som er satt inn i sirkulære tverrsnitt rør kjører full. Referanse antall: ISO 5167-1:2003.
  • Internasjonal Organisasjon av Standarder (ISO 5167-1) tillegg 1. 1998. Måling av strømning ved hjelp av differansetrykk enheter, Del 1: Munnstykket plater, dyser, og Venturi rør som er satt inn i sirkulære tverrsnitt rør kjører full. Referanse antall: ISO 5167-1:1991/Amd.1:1998(E).
  • American Society of Mechanical Engineers (ASME). B16.,36 – 1996 – Munnstykket Flenser

Venturi-Måleren

I venturi meter væsken er akselerert gjennom en konvergerende delen av vinkel 15-20o og trykket forskjellen mellom oppstrøms side av membranen og halsen er målt og gir et signal for vannføring.

væsken bremser ned i en kjegle med mindre vinkel (5 – 7o), der det meste av den kinetiske energien omdannes tilbake til press energi. På grunn av membranen, og en gradvis reduksjon i det området det er ingen «Vena Contracta». Flyten området er på et minimum i halsen.,
Høyt trykk og energigjenvinning gjør venturi meter egnet der det er lite press hoder er tilgjengelig.

En utladning koeffisient cd = 0.975 kan være angitt som standard, men verdien varierer betraktelig ved lave verdier av Reynolds tall.

presset recovery er mye bedre for venturi meter enn for måleskive.

  • ventilasjonsrøret er egnet for rene, skitne og tyktflytende væske og noen slurry tjenester.,
  • rangeability er 4 til 1
  • Trykk tap er lave
  • Typisk nøyaktighet er 1% av hele utvalget
  • som er Nødvendig oppstrøms rør lengde 5 til 20 diameter
  • Viskositet effekten er høy
  • Relative kostnaden er middels
  • Internasjonal Organisasjon av Standarder, som ISO 5167-1:2003 Måling av strømning ved hjelp av differansetrykk enheter, Del 1: Munnstykket plater, dyser, og Venturi rør som er satt inn i sirkulære tverrsnitt rør kjører full. Referanse antall: ISO 5167-1:2003.,
  • American Society of Mechanical Engineers ASME MATET 01-Jan-1971. Væske Meter Deres Teori Og Program – Sixth Edition

Dysen

Dyser brukt til å bestemme væske er flowrate gjennom rørene kan være i tre ulike typer:

  • ISA 1932 dyse – utviklet i 1932 av den Internasjonale Organisasjon for Standardisering eller ISO. ISA 1932 dysen er vanlig utenfor USA.
  • lang radius dysen er en variant av ILA-1932 dysen.,
  • venturi dysen er en hybrid har en konvergerende delen lik ISA 1932 munnstykke og en divergerende delen ligner på en ventilasjonsrøret strømningsmåler.
  • flyten dysen er anbefalt for både rene og urene væsker
  • rangeability er 4 til 1
  • Den relative pressure loss er middels
  • Typisk nøyaktighet er 1-2% full range
  • som er Nødvendig oppstrøms rør lengde er 10 til 30 diameter
  • viskositet høy effekt
  • Den relative kostnaden er middels
  • American Society of Mechanical Engineers ASME MATET 01-Jan-1971., Væske Meter Deres Teori Og Program – Sixth Edition
  • Internasjonal Organisasjon av Standarder, som ISO 5167-1:2003 Måling av strømning ved hjelp av differansetrykk enheter, Del 1: Munnstykket plater, dyser, og Venturi rør som er satt inn i sirkulære tverrsnitt rør kjører full. Referanse antall: ISO 5167-1:2003.

Eksempel – Parafin Strømme Gjennom en Venturi-Måleren

differansetrykket dp = p1 – p2 mellom oppstrøms og nedstrøms er 100 kPa (1 105 N/m2). Egenvekt parafin er 0.82.

Oppstrøms diameter er 0.,1 m og nedstrøms diameter er 0.06 m.

Tetthet av parafin kan beregnes som:

ρ = 0.82 (1000 kg/m3)

= 820 (kg/m3)

  • Tetthet, egenvekt og egenvekt – En innledning og definisjon av tetthet, egenvekt og egenvekt. Formler med eksempler.

Oppstrøms og nedstrøms området kan beregnes som:

A1 = π ((0,1 m)/2)2

= 0.00785 (m2)

A2 = π ((0.06 m)/2)2

= 0.,002826 (m2)

Teoretiske flyt kan være beregnet ut fra (3):

q = A2 1/2

q = (0.002826 m2) 1/2

= 0.047 (m3/s)

For en trykkforskjell på 1 kPa (0,01×105 N/m2) – den teoretiske flyt kan beregnes:

q = (0.002826 m2) 1/2

= 0.0047 (m3/s)

masse flyt kan beregnes som:

m = q ρ

= (0.0047 m3/s) (820 kg/m3)

= 3.,85 (kg/s)

vannføring og Endring i trykkforskjell

Merk! – Det vannføring varierer med kvadratroten av differansetrykket.

Fra eksempelet over:

  • en tidoblet økning i vannføring krever en ett hundre fold økning i trykket forskjell!,

Sendere og Kontroll-System

Den ikke-lineære forhold har innvirkning på trykkgivere rekkevidde og krever at elektronisk trykkgivere har evnen til å linearizing signalet før du sender det til kontrollsystemet.

Nøyaktighet

på Grunn av den ikke-linearitet slå ned pris er begrenset. Nøyaktigheten øker sterkt i nedre del av driftsområdet.,

  • Mer om Flow Meter som Kroppsåpninger, Venturi meter, og Dyser
  • fluidmekanikk
  • Bernoulli Ligningen
  • Kontinuitet Ligningen
  • TurnDown-Forhold og Flow Measurement Enheter – En innføring for å Slå Ned Ratio og flow measurement nøyaktighet.