Измерение расхода воздуха: Методические указания к лабораторной работе № 10 по курсу “Теплотехнические измерения и автоматизация”, страница 2

При измерении объёмных расходов газов для получения сопоставимых значений обычно результаты измерений приводят к нормальным условиям. Для газов нормальными условиями принято считать температуру t=20ºС, давление Б_н=101325 Па 760 мм рт.ст) и относительную влажность =0. В этом случае для определения объёмного расхода Q_н в нормальных условиях по измеренному расходу  Q в рабочих условиях (при температуре t, барометрическом давлении Б и статистическом давлении Р_ст) используется формула, м³/ч

Q_н=Q                                                              (10.5.)

Для измерения динамического давления потока широкое распространение получили двойные напорные пневмометрические трубки (рис. 10.1.)

Рис. 10.1.

Пневмометрическая напорная трубка состоит из наконечника 1, штанги 2 и присоединительных штуцеров 3. Наконечник заканчивается полусферой с торцевым сквозным отверстием 4. Через торцевое отверстие при помощи одной из трубок, расположенных внутри штанги, полное давление измеряемой среды Р передаётся плюсовому (+) штуцеру. На расстоянии 3d от конца наконечника выполнена кольцевая щель 5. Через неё при помощи другой трубки, расположенной внутри штанги, статическое давление измеряемой среды Р_ст. передаётся минусовому (-) штуцеру. Подключив к присоединительным штуцерам напорной трубки вторичный прибор, можно непосредственно измерить динамическое давление потока Р_д в месте размещения наконечника трубки.

Напорные трубки должны устанавливаться на прямых участках трубопроводов. Длина прямого участка до места установки напорной трубки должна быть не менее (2-6) Д. Показания напорных трубок почти не зависят от угла поворота наконечника трубки учитывается только в случае нарушения равенства

,                                                                                       (10.6.)

где d – наружный диаметр штанги напорной трубки, м;

Д – действительный или эквивалентный внутренний диаметр трубопровода, м.

Вторичный измерительный прибор (микроманометр)  присоединяется к напорной трубке при помощи резиновых трубок (шлангов) внутренним диаметром  46 мм.

10.3. Описание экспериментальной установки

Схема лабораторной установки представлена на рисунке 10.2. Лабораторная установка состоит из вентилятора 3 и прямоугольного трубопровода 2, в которой нагнетается воздух. Регулировка расхода воздуха осуществляется с помощью лабораторного трансформатора 5, изменяющего число оборотов электродвигателя ЭД вентилятора. Для измерения воздуха в трубопроводе используется напорная пневмометрическая трубка 1 с присоединённым к ней микроманометром 7. В качестве датчика расходомера применяется упрощённая напорная трубка 4, присоединённая к вторичному прибору 6 (U-образному манометру или микроманометру).

Рис. 10.2. Схема лабораторной установки

10.4. Порядок проведения работы

1.  Ознакомиться с устройством лабораторной установки и приборами.

2.  Приготовить таблицу измерений динамического давления потока (табл.10.1.) и эскиз поперечного сечения трубопровода с указанием его размеров и расположения точек измерений по ширине а и высоте b сечения. Для этого поперечное сечение трубопровода разбить на ряд равновеликих участков (рис. 10.3.). Центры участков (точки пересечения диагоналей) принять за точки замеров.

Рис. 10.3. Разбивка сечения прямоугольного трубопровода на равновеликие площади

Измерение динамического давления потока

Режимы работы	Перепад давлений на датчике, кгс/м2	Динамическое давление потока в точках замеров, кгс/м2						Разность конечного и начального показаний счётчика анемометра	Время экспозиции секундомера, с
		1	2	3	4	5	6
1 2 3

3.  Подготовить установку к работе (включить в сеть, проверить нулевые показания приборов).

4.  Ручкой лабораторного трансформатора включить подачу воздуха и произвести замеры:

а) перепада давления  на датчике;

б) температуры t воздуха в трубопроводе;

в) барометрического давления Б воздуха (по барометру в лаборатории);

г) динамического давления Р_д потока во всех шести точках измерений.

Снимая поле динамических давлений, наконечник напорной трубки устанавливают согласно эскизу последовательно в каждой из заданных точек замеров при помощи измерительной рейки.