Miernictwo i automatyka, Wydział chemiczny
Grupa: czwartek 13.15 – 15.00
Data ćwiczenia: 1.12.2011 i 8.12.2011

1. Cel ćwiczenia:
   -Poznanie zasad pomiarów natężenia przepływu gazów metodami: zwężkową i kalorymetryczną
   - poznanie istoty normalizacji zwężek
   - Pomiar natężenia przepływu metodą zwężkową i ustalenie wpływu różnych czynników na wyniki pomiaru.

2. Rysunek nr 1 przedstawiający kryzę :

Na rys. 1. przedstawiono kryzę; w przewód między dwoma kołnierzami wstawiona jest cienka tarcza 1 z okrągłym otworem 2 pośrodku. Środek otworu ustawiony jest w osi rury. Z obu stron tarczy-kryzy wprowadzone są rurki impulsowe połączone z manometrem różnicowym. Strumień cieczy przed kryzą ulega stopniowemu zwężeniu, ale największe zwężenie uzyskuje się za otworem kryzy, po czymstrumień stopniowo rozszerza się, wypełniając cały przekrój przewodu.

Rozkład ciśnień w pobliżu kryzy pokazany jest u góry - jak wynika z wykresu, ciśnienie przy ściance przewodu przed kryzą o wartości p₁ tuż za nią spada do p₂, czyli ciśnienie przed zwężką jest większe od ciśnienia za nią.

1. Parametry instalacji w stanowisku laboratoryjnym:
   − średnica rurociągu D=106 [mm]
   − zwężka pomiarowa: kryza, średnica otworu d=65,3 [mm]
   − czujniki temperatury Pt100 kl.1 (rezystory platynowe): R₀=100 [Ω],
   - α₀=0,00385 [K^-1]
   − c_p=1000 [Wskg^-1K^-1] (powietrze suche)
   − przewidywane maksymalne natężenie przepływu: q_{m max}=0,15 [kg s^-1]
   − maksymalny prąd grzejnika: 5 [A].

2. Wyniki pomiarów natężenia przepływu metodą zwężkową (pomiary otrzymano z obliczeń w programie ‘Kryza’ :

delta l	90	90	90	90	90
l	100	100	100	100	100
t	17	17	17	17	17
W	40	46	50	60	70
qm	0,0688	0,0689	0,0689	0,0689	0,0689
qv	0,0559	0,056	0,056	0,056	0,0559

delta l	90	90	90	90	90
l	100	100	100	100	100
t	22	22	22	22	22
W	40	46	50	60	70
qm	0,0683	0,0683	0,0684	0,0684	0,0685
qv	0,0564	0,0564	0,0564	0,0564	0,0563

delta l	90	90	90	90	90
l	100	100	100	100	100
t	27	27	27	27	27
W	40	46	50	60	70
qm	0,0678	0,0679	0,0679	0,068	0,0681
qv	0,0569	0,0568	0,0568	0,0568	0,0567

delta l	90	90	90	90	90
l	100	100	100	100	100
t	32	32	32	32	32
W	40	46	50	60	70
qm	0,0674	0,0674	0,0675	0,0676	0,0677
qv	0,0573	0,0572	0,0572	0,0571	0,057

1. Wykresy do powyższych tabelek, opisujące dane zależności:
   a) Zależność Qv od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 22oC, delta l=90, l=100

2. Zależność Qm od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 22oC, delta l=90, l=100

3. Zależność Qv od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 27oC, delta l=90, l=100
   
   d)Zależność Qm od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 27oC, delta l=90, l=100

e) Zależność Qv od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 32oC, delta l=90, l=100

f) Zależność Qm od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 32oC, delta l=90, l=100

g) Zależność Qv od wilgotności, przy stałej Temperaturze = 37oC, delta l=90, l=100

1. Wykres zależności stałej Qv przy zmiennej wilgotności powietrza, a przy stałej temperaturze:

2. Wykres zależności Qv przy zmiennej temperaturze,a stałej wilgotności

3. Pomiary natężenia przepływu metodą zwężkową (metoda doświadczalna )

delta L [mm]	I [mA]	Qv	Qm	T [oC]	W [%]	d [mm]	A	V
101	4,15	0,0598	0,0772	24	50	65,3	0,00335	17,85
100	3,71	0,0569	0,0718					16,99
90	3,14	0,0560	0,0675					16,72
80	2,72	0,0534	0,0643					15,94
69	2,35	0,0497	0,0598					14,84
57	1,70	0,0452	0,0544					13,49

∆L – różnica między wysokością słupka cieczy przed i za zwężką

I – natężenie prądu

Q_m – przepływ masowy

Q_V – przepływ objętościowy

d – średnica kryzy

A – pole powierzchni przekroju kryzy

V – szybkość przepływu cieczy/gazu przez kryzę

Obliczenia:

1. Wykres zależności Qv od I (natężenia)

2. Wykres natężenia Qm od I (natężenia)

3. Wykres prędkości V od natężenia I

4. Wnioski :