Modelowanie osiowosymetrycznych rozkładów prędkości dla przewodów zamkniętych o kołowym przekroju poprzecznym

• Autorzy: Nawrat P. , Waluś S.

Warianty tytułu

EN

Modeling of ax symmetrical velocity distributions for closed conduits with circular cross section

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca dotyczy modelowania rozkładów prędkości płynów w rurociągach. Przedstawiono rozkład prędkości wody w rurociągu o średnicy 1200 mm i profil prędkości powietrza w rurociągu o średnicy 100 mm. W pewnych warunkach lepszy jest model Krzyżanowskiego, niż powszechnie używany w podręcznikach model Prandtla. Zaproponowano trzy nowe modele: Walusia, Dąbrowskiego-Walusia i Nawrata. Okazało się, że najlepsze dopasowanie uzyskuje się dla dwóch ostatnich.

EN

The paper concerns of modeling of velocity distribution in pipe with various formulas, in purpose to achieve the best accordance with measuring data. This modeling is very important for estimation of calibration factor for sampling flow meters ([1, 7, 9]). The example of velocity distribution of water in 1200 mm pipe diameter (Fig. 1) and the profile of velocity of air for 100 mm pipe (Fig. 2) are introduced. The analysis of Prandtl model (2) was made, and it became to real that this model is not good enough for turbulent flow. In some conditions the Krzyżanowski formulae (3) is better. In the Figs 3 and 4 the results of Prandtl model’s parameters estimation are introduced. In the Fig. 5 the results for Dąbrowski-Waluś model are presented. The conditions for mathematical models describing the velocity distributions are formulated in Chapter 4, and are proposed some new models: Waluś (4), Dabrowski-Waluś (5) and Nawrat (6). Nine criterions of evaluating of model are presented, and in Table 1 their values of are given for Krzyżanowski model (3), Nawrat model (6) and for measurement data in the pipe of 100 mm (with probe without of blockage effect). Taking into account all of these criterions, the best fitting was achieved for Dabrowski-Walus model (5) and for Nawrat model (6). Results achieved in this paper shows, that there is the need for better estimation of velocity distribution model.

Słowa kluczowe

PL

rozkład prędkości; modele rozkładów prędkości; estymacja parametrów modelu

EN

velocity distribution; models of velocity distributions; estimation of model parameters

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 12
• Strony: 1196--1200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Nawrat P.

• FLUOR S.A., ul. Prymasa Stefana Wyszyńskiego 11, 44-110 Gliwice

autor

Waluś S.

• Politechnika Śląska, Instytut Automatyki, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Gondek A., Króll J.: Metrological analysis of averaging impact sensor flow meter based on the linear-logarythmic flow model, Metrology and Measurement Systems, Vol. XI, Nr 4 (2004), pp. 385-396.
• [2] Nawrat P.: Badania symulacyjne urządzenia pierwotnego wielodrogowego przepływomierza ultradźwiękowego dla zmiennych warunków pomiaru w przewodach zamkniętych, praca dyplomowa magisterska, Politechnika Śląska, Instytut Automatyki, Gliwice 2010.
• [3] PN-EN 24006: 1997 PN-ISO 4006 Pomiar strumienia płynu i objętości przepływającego płynu w przewodach. Terminologia i symbole.
• [4] Rylski A.: Przetwornik z modulacją kwadraturową do pomiaru parametrów wiatru. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 54, Nr 12/2012, s. 857-859.
• [5] Spitzer D.W.: Industrial Flow Measurement, ISA, Research Triangle Park, 1993.
• [6] Waluś S., Dąbrowski T.: Wyznaczanie modelu obiektu dla pośredniego pomiaru strumienia objętości w rurociągu, Prace Komisji Metrologii Oddziału PAN w Katowicach, Seria: Konferencje Nr 12, 2008, s. 75-84.
• [7] Waluś S.: Optymalizacja metrologiczna pomiaru strumienia płynu za pomocą przepływomierzy próbkujących, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Monografia 43, Gliwice 2003.
• [8] Waluś S.: Pomiar strumienia objętości w rurociągu niepełnym przepływomierzem ultradźwiękowym z równoczesnym pomiarem poziomu. VII Krajowa Konferencja Metrologii i Budowy Aparatury Pomiarowej, Wrocław, 9 11 X 1986, Prace Naukowe Instytutu Metrologii Elektrycznej Politechniki Wrocławskiej, seria: Konferencje 12, s. 92-95.
• [9] Waluś S.: The Mathematical Modelling of the Velocity Distribution in Closed Conduits, Proceedings of FLOMEKO'96, 1996, Beijing, China, Edited by Zhang Bayou, Han Lide, Zhao Xiaona, Beijing 1996, pp. 474-479.
• [10] Waluś S.: Ultradźwiękowe pomiary strumienia objętości wody w rurociągach i w kanałach otwartych, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe Nr 1075, Automatyka z. 99, Gliwice 1990.