2. Задание I

Определить массовый расход воды и пара при помощи стандартной диафрагмы по показаниям датчика разности давлений.

Наименование	Измеряемая среда			Примечание
	вода	Пар
а)Задание
Внутренний диаметр трубопровода , мм	144	220	–––
Диаметр отверстия диафрагмы , мм	83,5	179	–––
Абсолютное давление среды, , МПа	0.1	11	Перед диафрагмой
Температура среды , ºС	62,5	521	Перед диафрагмой
Перепад давления на диафрагме, Δp, кПа	48.6	62,1	–––
Материал диафрагмы	Сталь Х17	Сталь 12ХМФ	–––
Состояние входной кромки диафрагмы	Тупая	Острая	–––
Материал трубопровода	Сталь 20	Сталь 20	–––
Состояние стенки трубопровода	Гладкая	Шероховатая	–––
Внутренний диаметр трубопровода , мм	Сталь Х17	Сталь 12ХМФ	–––

2.1 Предварительный расчет

1. Поправочный множитель на тепловое расширение диафрагмы k₁(рис.4):

• для воды k₁ =1.001;

• для пара k₁ =1.013 ;

2. Поправочный множитель на тепловое расширение трубопровода k₁^’(рис.4):

• для воды k₁^’=1.001 ;

• для пара k₁^’ =1.013 ;

2. Рассчитаем модуль диафрагмы m:

• для воды = 0.3362 ;

• для пара = 0.6620 ;

2. Исходный коэффициент расход α^’ (рис.1а):

• для воды α^’ = 0.646 ;

• для пара α^’= 0.74 ;

2. Относительный перепад давления, Δp/р₁, кПа:

• для воды 0.486 кПа;

• для пара 5.46*10^-3 кПа;

2. Поправочный множитель на расширение среды ε (рис.3):

• для воды ε=1;

• для пара ε=0,996;

2. Плотность среды ρ₁ , кг/м³ (табл. 4 и 5):

• для воды ρ₁=983,2 кг/м³

• для пара ρ₁=32,65 кг/м³

2. Приближенный расход среды Q’_m ,кг/ч:

• для воды =124663.2966 кг/ч

• для пара =136802.6818 кг/ч

2.2 Окончательный расчет

1. Динамическая вязкость среды η,Н · с/ м² (Табл. 1 и 2)

• для воды η = 47,4 *10^5 Н · с/ м²;

• для пара η =3,01*10^5 Н · с/ м²;

2. Число Рейнольдса Rе :

• для воды =646548.4

• для пара =7313220.984

3. Граничное число Рейнольдса Rе_гр (табл. 3):

• для воды Rе_гр=111 000 ;

• для пара Rе_гр=270 000 ;

4. Поправочный множитель на шероховатость трубопровода k₂ (рис.2в):

• для пара k₂ =1,007 ;

5. Поправочный множитель на остроту входной кромки диафрагмы k₃ (рис.2д):

• для воды k₃=1,003 ;

6. Действительный коэффициент расхода α :

• для воды α=0.646·1.001 ·1.003 =0,6492;

• для пара α= 0.74 ·1.007·1.013 =0,7548;

7. Действительный расход среды Q_m, кг/ч.

• для воды Q_m= 124663.2966·(0.6492/0.646 )=125280.8238 кг/ч;

• для пара Q_m=136802.6818·(0.7548/0.74) = 139538.7354 кг/ч;

Ответ :

• Действительный расход для воды составит Q_m= 125280.8238 кг/ч;

• Действительный расход для пара составит Q_m= 139538.7354 кг/ч;