Wyznaczanie modelu rozkładu prędkości dla pośredniego pomiaru strumienia objętości

• Autorzy: Waluś S. , Dąbrowski T. , Janczur S.

Warianty tytułu

EN

Velocity distribution model estimation for indirect volume flow-rate measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pośredni pomiar strumienia objętości polega na pomiarze prędkości w pewnym miejscu przekroju przewodu i obliczeniu strumienia objętości na podstawie modelu matematycznego rozkładu prędkości. Dla rurociągu wzięto pod uwagę trzy modele rozkładu prędkości: model Prandtla, model potęgowy trójskładnikowy i model złożony. Dla danych doświadczalnych dokonano oceny tych modeli. Dla kanału o prostokątnym przekroju po-przecznym porównano modele profilu prędkości; dla profilu poziomego porównano dwa modele (Prandtla i uniwersalny), a dla profilu pionowego cztery modele (Bazina1, Bazina2, Hagena i liniowy).

EN

Indirect flow-rate measurement depends on the measurement of velocity in some place in the cross section of the pipe or the open channel and the volume flow-rate calculation on the base of the mathematical model of velocity distribution. In the paper three mathematical models for the pipe are taken into account: the Prandtl model, the polynomial model and the composed model. On the experimental data which were collected with help of impact tube in the pipeline of 100 mm inside diameter these three models were compared. The paper is devoting also to the problem of choosing the velocity profile model (horizontal and vertical) for velocity distribution in open channel with rectangular cross section. For horizontal profile two simple models (Prandtl and universal) are analysed. For vertical profile four models are discussed (Bazin1, Bazin2, Hagen and linear).

Słowa kluczowe

PL

model rozkładu prędkości; pomiar strumienia płynu; przepływomierz próbkujący

EN

velocity distribution model; flow-rate measurement; sampling flowmeter

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 54, nr 9
• Strony: 623--626
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wzory

Twórcy

autor

Waluś S.

autor

Dąbrowski T.

autor

Janczur S.

• Zakład Pomiarów i Systemów Sterowania, Instytut Automatyki, Politechnika Śląska, Gliwice,

Bibliografia

• [1] Waluś S.: Optymalizacja metrologiczna pomiaru strumienia płynu za pomocą przepływomierzy próbkujących, Monografia 43, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• [2] Krieser W.: Wyznaczanie współczynnika wzorcowania przepływomierzy próbkujących z czujnikiem prostokątnym umieszczonym na cięciwie rurociągu, Pomiary Automatyka Robotyka, 6/2007.
• [3] PN-81/M-42366. Pomiary przepływu płynu. Pomiary strumienia objętości metodami całkowania bryły prędkości, WN, Warszawa 1981.
• [4] Instrument Engineers’ Handbook, Process Measurement and Analysis, Vol. I, Lipták B. G. Editor-in-chief, ISA-The Instrumentation, Systems, and Automation Society, CRC Press, Boca Raton London New York Washington, D. C. 2003.
• [5] Vaterlaus H. P., Hossle T., Gabler H., Giordano P., Avanzi C.: Field Experience and Laboratory Tests of the Acoustic Flowmeter in Closed Conduits and Open Channels, Proceedings of FLOMEKO'96, 1996, Beijing, China, Edited by Zhang Bayou, Han Lide, Zhao Xiaona, Beijing 1996, s. 162-168.
• [6] PN-ISO 6416 Pomiary przepływu w korytach otwartych. Pomiar natężenia przepływu metodą ultradźwiękową (akustyczną), grudzień 2001.
• [7] Waluś S.: Przepływomierze ultradźwiękowe. Metodyka stosowania, Podręcznik akademicki, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• [8] PN-ISO 6416 Pomiary przepływu w korytach otwartych. Pomiar natężenia przepływu metodą ultradźwiękową (akustyczną), grudzień 2001.
• [9] PN-M-42370: 1998 Pomiar strumienia objętości płynu w przewodach. Przepływomierze ultradźwiękowe, Opracowali: J. Hruban, F. Strzelczyk, S. Waluś.
• [10] 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.
• [11] Gätke J.: Volumenstrommessung in geraden zylindrischen Rohren mit Hilfe akustischer Strömungsgeschwindigkeitsmesser, msr, Berlin, vol. 29, nr 4, 1986, s. 161-168.
• [12] Waluś S.: Mathematical Modelling of Sampling Flowmeters, XVI IMEKO World Congress, Sept. 25-29, 2000, Vienna, Austria, Proceedings, Volume VI, Editors: M. N. Durkbasa, P. H. Osana, A. Afjehi-Sadat, Austrian Society of Measurement and Automation, 2000, s. 115-120.
• [13] Gondek A.: Wykorzystanie modeli rozkładu prędkości w przewodzie kołowym w pomiarach strumienia objętości, Pomiary Automatyka Robotyka, 7-8/2007.
• [14] Troskolański A. T.: Hydromechanika, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1967.
• [15] Flow Handbook. A Practical Guide: Measurement Technologies – Applications – Solutions, Endress+Hauser Flowtec AG, CH-4153 Reinach/BL, 2004.
• [16] Hagel M., Waluś S.: Koncepcja wielodrogowych przepływomierzy ultradźwiękowych dla kanałów otwartych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, nr 847, Seria: Automatyka z. 78, Gliwice 1985, s. 189 – 202.
• [17] 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, s. 474-479.
• [18] Czeszyk G.: Badania doświadczalne i modelowe uśredniających rurek spiętrzających, praca dyplomowa magisterska, Instytut Automatyki, Politechnika Śląska, Gliwice 1997.
• [19] Waluś S., Dąbrowski T.: Wyznaczanie modelu obiektu dla pośredniego pomiaru strumienia objętości w rurociągu, Podstawowe Problemy Metrologii, Sucha Beskidzka, 12-14.05.2008, Prace Komisji Metrologii Oddziału PAN w Katowicach, Seria: Konferencje Nr 12, str. 75-84.
• [20] Dąbrowski T.: Weryfikacja doświadczalna modeli matematycznych obiektu pomiaru dla potrzeb pomiaru strumienia objętości w rurociągu, praca dyplomowa magisterska, Instytut Automatyki, Politechnika Śląska, Gliwice 2007.
• [21] Janczur S.: Weryfikacja doświadczalna modeli matematycznych obiektu pomiaru dla potrzeb pomiaru strumienia objętości w kanale otwartym, praca dyplomowa magisterska, Politechnika Śląska, Instytut Automatyki, Gliwice 2007.
• [22] PN-EN ISO 748 Pomiary przepływu w korytach otwartych. Metody prędkość – powierzchnia, grudzień 2001.
• [23] Różdżyński K.: Miernictwo hydrologiczne, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 1998.
• [24] Waluś S., Janczur S.: Wyznaczanie modeli obiektu dla pośredniego pomiaru strumienia objętości w kanale otwartym, Podstawowe Problemy Metrologii, Sucha Beskidzka, 12-13.05.2008, Prace Komisji Metrologii Oddziału PAN w Katowicach, Seria: Konferencje Nr 12, str. 67-74.