Wpływ deformacji profilu prędkości na wartość współczynnika przepływu przepływomierza z rurką uśredniającą ciśnienie dynamiczne

• Autorzy: Kabaciński M. , Pochwała S.

Warianty tytułu

EN

Influence of velocity profile deformation on flow averaging tube flow coefficient

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zasadę działania rurek uśredniających oraz stanowisko do ich wzorcowania. Zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych pomiaru strumienia powietrza przepływomierzami spiętrzającymi w strefie zaburzonego przepływu za pojedynczym kolanem. Określono profile prędkości w wybranych miejscach instalacji. Wyznaczono charakterystyki współczynnika przepływu K dla rurki o kształcie opływowym. Podano wartości współczynnika korekcyjnego umożliwiającego zmniejszenie niepewności pomiaru przepływu rurką uśredniającą. Wykazano, że lokalizacja przepływomierza poniżej 5D za kolanem powoduje istotny wzrost niepewności pomiaru.

EN

This paper presents experimental results of the air flow across an obstacle formed by a 90 degree segmented elbow. The internal diameter of the pipeline was D=152 mm, while the range of the mean velocities w = 10 30 m/s. The velocity profiles were determined (using Prandtl tube) both in the vertical and horizontal plane [12] in the relative distances L/D of the pipeline from 3 D to 20 D (Figs. 5 and 6). In the places of the established velocity profiles a streamlined flow averaging tube [7] was placed to determine the characteristics of the flow coefficient K (Figs. 8 and 9) as a function of the mean velocity (and Re number). The scope of this paper is also to present an automated test stand (equipped with a dedicated computer program - data acquisition) for calibrating flowmeters. The results of the experiments are given in the form of charts and compared. Analysis of the effect of changing the position of the averaging probe (vertical, horizontal) was conducted together with examination of the influence of the distance behind the obstacle (elbow) on the K-factor value. The realized experiment allowed shortening the distance between the obstacle and flowmeter installation place and informing about the correction factor value which can be used to minimise the uncertainty of the air flow rate measurement (Fig. 10). It was assumed that the horizontal plane is better for probe installation because of almost axi-symmetrical velocity profile and better repeatability of measurement points (K-factor changes by about 1%).

Słowa kluczowe

PL

profil prędkości; pomiary przepływów; rurki uśredniające ciśnienie dynamiczne; niepewność pomiaru

EN

velocity profile; flow measurements; flow averaging tubes; measurement uncertainty

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 2
• Strony: 157--160
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kabaciński M.

autor

Pochwała S.

• Politechnika Opolska, Katedra Techniki Cieplnej i Aparatury Pzemysłowej, ul. Stanisława Mikołajczyka 5, 45-271 Opole,

Bibliografia

• [1] Pospolita J.: Pomiary strumieni płynów, Studia i monografie, Politechnika Opolska, z. 154, Opole, 2004, s. 282.
• [2] Kabza Z.: Pomiary strumieni płynów, Studia i monografie, z. 90, WSI, Opole 1996.
• [3] Kucybała A.: Wybrać właściwy przepływomierz, PAR, 4/2002, s. 16-18.
• [4] ISO/TR 15377:2007, Measurement of fluid flow by means of pressure-differential devices - Guidelines for the specification of orifice plates, nozzles and Venturi tubes beyond the scope of ISO 5167.
• [5] PN-EN ISO 5167:2005, Pomiary strumienia płynu za pomocą zwężek pomiarowych wbudowanych w całkowicie wypełnione rurociągi o przekroju kołowym.
• [6] Kabaciński M.: Numeryczna i eksperymentalna ocena własności metrologicznych nowych rozwiązań piętrzących czujników przepływu, praca doktorska, Politechnika Opolska, Opole, 2004.
• [7] Introbar – przepływomierze z rurkami uśredniającymi ciśnienie dynamiczne, dokumentacja techniczna, Introl Opole 2000.
• [8] Pospolita J.: Przepływomierz z czujnikiem uśredniającym ciśnienie dynamiczne, Projekt Badawczy Rozwojowy PBR 0504/R/2/T02/07/02, Politechnika Opolska, 2009.
• [9] Dobrowolski B., Kabza Z.: Teoretyczna analiza wpływu osiowosymetrycznej deformacji pola prędkości i zawirowania strugi na właściwości metrologiczne zwężek pomiarowych, Studia i Monografie, Opole 1992.
• [10] Węcel D., Chmielniak T., Kotowicz J.: Experimental and numerical investigations of the averaging Pitot tube and analysis of installation effects on the flow coefficient, Flow Measurement and Instrumentation, vol. 19, pp. 301-306, 2008.
• [11] Bechtold Z.: O przyczynach niedokładności wyników pomiarów rozkładu prędkości i natężenia przepływu rurkami piętrzącymi, Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej Nr 15, Studia i Materiały Nr 11, Wrocław 1978, s. 25-34.
• [12] PN-ISO 5221:1994, Rozprowadzanie i rozdział powietrza. Metody pomiaru przepływu strumienia powietrza w przewodzie.