Файл: Бошняк, Л. Л. Измерения при теплотехнических исследованиях.pdf

Тщательное изучение зависимостей вида (XI.8 ) позволило стан­ дартизировать три типа сужающих устройств: диафрагмы, сопла

исопла Вентури, изготовление и применение которых в соответствии

сопределенными правилами [108] позволяет отказаться от индиви­ дуальных градуировок приборов. Стандартные диафрагмы могут быть использованы в трубопроводах диаметром D ^г 50 мм. Модуль диафрагмы т может иметь значения от 0,05 до 0,7. Геометрическая форма стандартной диафрагмы представлена на рис. 135. Проходное

отверстие диаметром d имеет цилиндрическую форму с ост­ рой прямоугольной входной

стия выполняется коническая расточка. Измерение перепада дав­ ления осуществляется непосредственно у стенок диафрагмы (угловой отбор) с помощью отверстий, равномерно распределенных по окруж­ ности, или сплошных кольцевых щелей. Для выравнивания значения перепада давления используются кольцевые камеры, полости которых сообщаются с манометрическими трубками. Размеры отверстий, щелей и сечения кольцевой камеры — стандартизованы.

Стандартные сопла применяются в трубопроводах диаметром не менее 50 мм при одновременном соблюдении условия 0,05 т ^ ^ 0,65. Профили сопел приведены на рис. 136; указанные размеры — стандартизованы [108]. Отбор давления производится аналогично отбору давления у диафрагм. Стандартные сопла Вентури в допол­ нение к входной сопловой части имеют выходные конусные участки с углом ф == 5ч-30° (рис. 137). Стандартные сопла Вентури устанав­

330

ливаются в трубопроводах с D 5 * 50 мм и могут иметь модуль т = = 0,05 ч-0,6. Сопло Вентури может быть длинным или коротким; у последнего наибольший диаметр выходного конуса меньше, чем диаметр трубопровода. Главным недостатком расходомеров с су­ жающими устройствами является узкий рабочий диапазон каждого данного расходомера, что вызвано квадратичной зависимостью между расходом и перепадом давления. Отношение Qmax/Qmin не Должно превосходить 3—4, потому что с его увеличением резко возрастает погрешность измерения вблизи Qmin.

Рис. 137. Контуры профилей стандартных сопел Вентури для т 0,444 (при т^> 0,444

профиль входной части — по рис. 136, б):

1 — длинное сопло; 2 — корот­ кое сопло

При протекании жидкости сквозь сужающее устройство часть энергии потока рассеивается безвозвратно; чем более плавно спро­ филирован проходной канал, тем меньше эти потери. Безвозвратные потери оцениваются разностью полных давлений 8р, измеренных в сечениях / и I I I (см. рис. 134). Данные, приведенные в табл. 30,1

характеризуют безвозвратные потери давления в стандартных су­ жающих устройствах. В основу расчетов стандартных сужающих устройств закладываются установленные экспериментально зави­ симости, приведенные на рис. 138. Характерной особенностью этих кривых является независимость коэффициента а от числа Re при значениях Re больших некоторого граничного Rerp. Для трубопро­

331

водов круглого сечения с гладкой внутренней поверхностью (и острой входной кромкой у диафрагмы) так называемые исходные коэффи­ циенты расхода имеют следующие значения:

Реальные трубопроводы имеют не гладкую, а шероховатую вну­ треннюю поверхность; изменение коэффициента расхода а и, вызван­ ное этим обстоятельством, учитывается с помощью поправочного

о)

Рис. 138. Зависимости исходного коэффициента расхода стандарт­

ных сужающих устройств от числа Re: а — диафрагмы; б — сопла и сопла Вентури

332

335