num dispositivo de medição do caudal baseado na equação de Bernoulli, a pressão a jusante após uma obstrução será inferior à pressão a montante antes. Para entender orifício, bico e Venturi metros é necessário explorar a equação de Bernoulli.,inovação (m, em)
Supondo uniforme perfis de velocidade a montante e a jusante do fluxo da Continuidade, Equação pode ser expressa como:
q = v1 A1 = v2 A2 (2)
onde
q = taxa de fluxo (m3/s, in3/s)
A = área de fluxo (m2, in2)
a Combinação de (1) e (2), supondo-se A2 < A1, dá o “ideal” equação:
q = A2 1/2 (3)
Para uma dada geometria (A), a taxa de fluxo pode ser determinado através da medição da diferença de pressão p1 – p2.,
o caudal teórico q Será na prática menor (2-40%) devido a condições geométricas.,
O ideal, a equação (3) pode ser modificado com um coeficiente de descarga:
q = cd A2 1/2 (3b)
onde
cd = coeficiente de descarga
O coeficiente de descarga cd é uma função do tamanho do jato – ou orifício de abertura – o
proporção de área = Avc / A2
onde
Avc = área “vena contracta” (m2, in2)
“Vena Contracta” é o mínimo jet área que aparece logo a jusante da restrição., O efeito viscoso é geralmente expresso em termos do parâmetro não-dimensional número de Reynolds – Re.
devido à equação de Benoulli e da continuidade, a velocidade do fluido será maior e a pressão mais baixa em “Vena Contracta”. Depois do dispositivo de medição, a velocidade diminuirá para o mesmo nível que antes da obstrução. A pressão recupera para um nível de pressão inferior à pressão antes da obstrução e adiciona uma perda de cabeça ao fluxo.,
a Equação (3) pode ser modificado com diâmetros para:
a Equação (4) pode ser modificado para fluxo de massa para fluidos simplesmente multiplicando com a densidade:
m = cd (π / 4) D22 ρ 1/2 (5)
onde
m = fluxo de massa (kg/s)
Quando a medição do fluxo de massa de gases, é necessário considerar a redução de pressão e de mudança na densidade do fluido. A fórmula acima pode ser usada com limitações para aplicações com mudanças relativamente pequenas na pressão e densidade.,
A placa do orifício
o medidor do orifício consiste numa placa plana com um orifício circular perfurado nela. Há uma torneira de pressão a montante da placa do orifício e outra a jusante. Existem, em geral, três métodos para colocar as torneiras. O coeficiente de um medidor depende da posição das torneiras.localização Da Flange-localização Da Torneira de pressão 1 polegada a montante e 1 polegada a jusante da face do orifício
o coeficiente de descarga – cd – varia consideravelmente com as alterações na razão da área e no número de Reynolds. Um coeficiente de descarga cd = 0.60 pode ser tomado como padrão, mas o valor varia notavelmente em valores baixos do número de Reynolds.
a recuperação da pressão é limitada para uma placa de orifício e a perda de pressão permanente depende principalmente da razão de área., Para uma razão de área de 0,5, a perda de cabeça é de cerca de 70-75% do diferencial do orifício.
- O medidor de orifício é recomendado para líquidos limpos e sujos e alguns serviços de chorume.a rangeabilidade é de 4 a 1 a perda de pressão é média precisão é de 2 a 4% da escala completa o diâmetro a montante necessário é de 10 a 30 o efeito de viscosidade é elevado o custo relativo é baixo Sch 40 tubo de aço com diâmetro interior D1 = 102 mm., A relação do diâmetro pode ser calculado para
d = (50 mm) / (102 mm)
= 0.49
a Partir da tabela acima, a descarga, o coeficiente pode ser estimado, aproximadamente, 0,6% para uma ampla gama de números de Reynolds.
Se o fluido é água com densidade de 1000 kg/m3 e a diferença de pressão através do orifício é de 20 kPa (20000 Pa, N/m2) – o fluxo de massa através do tubo pode ser calculado a partir de (5)
m = 0.6 (π / 4) (0,05 m)2 (1000 kg/m3) 1/2
= 7,7 kg/s
Orifício Calculadora
O orifício calculadora é baseado na eq., 5 e pode ser usado para calcular o fluxo mássico através de um orifício.coeficiente de descarga cd diâmetro do orifício D2 diâmetro do tubo D1 diâmetro do tubo P> P> P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > P> P> P> P>P>P > P > P > P > P > P > P > P > P > P > Densidade do fluido (kg/m3) P > P > P > P > Calculadora de carga!
valores típicos do orifício Kv
- American Society of Mechanical Engineers (ASME). 2001. Medição do fluxo de fluido utilizando pequenos orifícios de precisão. ASME MFC-14M-2001.Organização Internacional de normalização (ISO 5167-1:2003)., Medição do fluxo de fluido por meio de dispositivos de diferencial de pressão, Parte 1: placas de orifício, tubeiras e tubos de Venturi inseridos em condutas circulares de secção transversal cheia. Número de referência: ISO 5167-1: 2003.Organização Internacional de normalização (ISO 5167-1) Alteração 1. 1998. Medição do fluxo de fluido por meio de dispositivos de diferencial de pressão, Parte 1: placas de orifício, tubeiras e tubos de Venturi inseridos em condutas circulares de secção transversal cheia. Número de referência: ISO 5167-1: 1991 / Amd.1: 1998 (e).American Society of Mechanical Engineers (ASME). B16.,36 – 1996 – Flanges de Orifício
O Medidor de Venturi
o medidor de venturi o fluido é acelerado através de uma convergência de cone de ângulo de 15-20 ° e a diferença de pressão entre o montante do cone e a garganta é medida e fornece um sinal para a taxa de fluxo.
o fluido desacelera em um cone com ângulo menor (5 – 7o), onde a maior parte da energia cinética é convertida de volta para a energia de pressão. Devido ao cone e à redução gradual na área não há “Vena Contracta”. A área de fluxo é no mínimo na garganta.,a alta pressão e a recuperação de energia tornam o medidor de venturi adequado onde apenas pequenas cabeças de pressão estão disponíveis.
um coeficiente de descarga cd = 0.975 pode ser indicado como padrão, mas o valor varia visivelmente em valores baixos do número de Reynolds.
a recuperação da pressão é muito melhor para o medidor de venturi do que para a placa do orifício.o tubo de venturi é adequado para líquidos limpos, sujos e viscosos e alguns serviços de chorume.,
- A largura de faixa é de 4 para 1
- a perda de Pressão é baixa
- precisão Típica é de 1% da gama completa
- é Necessária a montante da tubulação comprimento de 5 a 20 diâmetros
- Viscosidade efeito é alta
- custo Relativo é médio
- Organização Internacional de Normas – ISO 5167-1:2003 Medição de fluxo de fluido através do diferencial de pressão, dispositivos, Parte 1: placas de Orifício, bocais e tubos de Venturi inserido na secção circular condutas execução plena. Número de referência: ISO 5167-1: 2003.,American Society of Mechanical Engineers ASME FED 01-Jan-1971. Fluido Metros de Sua Teoria E Aplicação – Sexta Edição
O Bico
Bicos usados para determinar o fluido do caudal através de tubulações podem ser de três tipos diferentes:
- O ISA 1932 bico – desenvolvida em 1932 pelo International Organization for Standardization ou ISO. O bico ISA 1932 é comum fora dos EUA.o bico de longo raio é uma variação do bico de Isa 1932.,o tubo de venturi é um híbrido com uma seção convergente semelhante à do tubo de ISA 1932 e uma seção divergente semelhante a um medidor de vazão do tubo de venturi.
- O fluxo de bico é recomendada para ambos limpo e sujo líquidos
- A largura de faixa é de 4 para 1
- A relativa perda de pressão é médio
- precisão Típica é de 1-2% da gama completa
- é Necessária a montante comprimento do tubo é 10 a 30 diâmetros
- A viscosidade efeito de alta
- O custo relativo é médio
- Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos ASME ALIMENTADOS 01-Jan-1971., Fluid measurement of fluid flow by measurement of pressure differential devices, Part 1: Orifice plates, bico, and Venturi tubes inserted in circular cross-section conduits running full. Número de referência: ISO 5167-1: 2003.a diferença de pressão dp = p1-p2 entre a montante e a jusante é de 100 kPa (1 105 N/m2). A gravidade específica do querosene é de 0,82.o diâmetro A Montante é 0.,1 m e a jusante diâmetro é de 0,06 m.
a Densidade de querosene pode ser calculado como:
ρ = 0.82 (1000 kg/m3)
= 820 (kg/m3)
- Densidade, Peso Específico e peso Específico – Uma introdução e definição de densidade, peso específico e peso específico. Fórmulas com exemplos.
a Montante e a jusante da área pode ser calculada como:
A1 = π ((0,1 m)/2)2
= 0.00785 (m2)
A2 = π ((de 0,06 m)/2)2
= 0.,002826 (m2)
Teóricos de fluxo pode ser calculado a partir de (3):
q = A2 1/2
q = (0.002826 m2) 1/2
= 0.047 (m3/s)
Para uma diferença de pressão de 1 kPa (0,01×105 N/m2) – teórico de fluxo pode ser calculado:
q = (0.002826 m2) 1/2
= 0.0047 (m3/s)
O fluxo de massa pode ser calculado como:
m = p ρ
= (0.0047 m3/s) (820 kg/m3)
= 3.,85 (kg/s)
caudal e variação da diferença de pressão
Nota! – A taxa de fluxo varia com a raiz quadrada da diferença de pressão.
do exemplo acima:
- um aumento de dez vezes na taxa de fluxo requer um aumento de cem vezes na diferença de pressão!,Transmissores e sistema de controlo
a relação não linear tem impacto na gama de funcionamento dos transmissores de pressão e exige que os transmissores de pressão electrónicos tenham a capacidade de linearizar o sinal antes de o transmitirem para o sistema de controlo.
precisão
devido à não linearidade, a taxa de redução é limitada. A precisão aumenta fortemente na parte inferior da Gama de operação.,
- Mais sobre Medidores de Vazão como Orifício, Venturi metros, e os Bicos
- Mecânica dos Fluidos
- A Equação de Bernoulli
- A Continuidade Equação
- Relação Diferencial e Dispositivos de Medição de Vazão – Uma introdução para diminuir a Taxa de fluxo e a precisão da medição.
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