Обработку результатов опыта начинают с вычисления статического и динамического давления в сечении трубопровода, а также перепада давления на расходомерной диафрагме по формулам:
Рст = Ра + rж g (h0 - h3 ) [ Па ] (16)
Рд = rж g (h3 - h4 ) [ Па ] (17)
DР = rж g (h2 - h1 ) [ Па ] (18)
где rж - плотность жидкости в манометре, кг/м 3;
g - ускорение силы тяжести, м/с 2;
h0 , h1... h4 - отсчеты уровня жидкости в соответствующих трубках манометрического
щита, м.
Плотность воздуха в трубопроводе определяется по уравнению состояния идеального газа:
где R - газовая постоянная, равная для воздуха 287 дж/кг·К;
Т - абсолютная температура воздуха, К.
По результатам замера внутреннего диаметра трубопровода D и расходомерной диафрагмы d по формулам (4, 5) находят площади сечения трубопровода F1 и диафрагмы F0, а также отношение (d/D)2.
Для малых чисел М без учета сжимаемости скорость воздуха на оси трубопровода V0 определяют по формуле (15). Затем по скорости V0 и диаметру D, пользуясь формулой (10), вычисляют число Рейнольдса ReD. Зная число ReD, и отношение (d/D)2, можно определить по графику (рис.5) коэффициент расхода нормальной расходомерной диафрагмы a.
|
|
Рис.5. Коэффициент расхода диафрагмы.
Рис.6. Нормальная расходомерная диафрагма.
Расход воздуха в зависимости от перепада давления на диафрагме определяют по формуле (12). В наших опытах в связи с незначительным перепадом давления поправка на сжимаемость e принимается равной 1.
Для определения расхода воздуха по замерам давления пневмометрическими трубками необходимо вычислить среднюю скорость потока в трубопроводе Vср, которая отличается от скорости в ядре потока V. Альтшуль А. Д. [3] предлагает для этого следующую зависимость:
Расход воздуха определяется по формуле:
G = r Vср F1 кг/с (21)
Обработка результатов опыта проводится обоими способами для каждого из семи режимов. Результаты расчетов сводятся в таблицу. По результатам расчетов строятся графики G = f (DР).