Określenie średniej prędkości przepływu gazu w oparciu o pomiar rurką sprężystą Prandtla
Schemat stanowiska pomiarowego
1. Zwężka pomiarowa
2. Rurka Prandtl’a
D=500mm d=350mm
Dane pomiarowe
parametry otoczenia:
pb = 98100 Pa
t0 = 21 °C
ϕ = 0,7
gęstość cieczy manometrycznej: $\rho_{c} = 825\frac{\text{kg}}{m^{3}}$
gęstość powietrza: $\rho_{c} = 1,18\frac{\text{kg}}{m^{3}}$
Obliczenia
Korzystam z poniższych wzorów, obliczone wartości umieszczając w poniższej tabeli
Odległość od ścianki [mm] | 250 | 177 | 125 | 89 | 60 | 34 | 11 | 34 | 60 | 89 | 125 | 177 | 250 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Wysokość ciśnienia dynamicznego hdi [mm sł.] |
18 | 27 | 33 | 42 | 45 | 60 | 65 | 55 | 45 | 37 | 28 | 22 | 20 |
Ciśnienie dynamiczne pdi [Pa] |
|||||||||||||
Prędkość gazu wd [m/s] |
13,0 | 14,9 | 16,2 | 17,7 | 19,1 | 19,8 | 18,1 | 16,2 | 15,3 | 12,5 |
Średnia wysokość ciśnienia dynamicznego
Średnia wartość ciśnienia dynamicznego
Średnia prędkość przepływu
Strumień objętości
Strumień masy
III. Wnioski
Różnica w wynikach obu pomiarów może wynikać z:
- błędu przy odczycie wskazań z urządzeń pomiarowych
- niedokładności przyrządów manometrycznych
- ograniczeń konstrukcyjnych rurki Prandtla
- turbulentnego charakteru przepływu w rurociągu
- niewielkiego zagęszczenia punktów pomiarowych przy użyciu rurki Prandtla
- nieosiowego ustawienia rurki Prandtla w stosunku do osi rurociągu
Za dokładniejszą uważam metodę określania średniej prędkości przepływu gazu za pomocą zwężki pomiarowej, gdyż podczas wykonywania pomiarów z użyciem tej metody wykonujemy o wiele mniej pomiarów pośrednich niż w metodzie z użyciem rurki Prandtla. Metoda ta jest jednak o wiele tańsza i nie wymaga poważnych ingerencji w strukturę rurociągu – wystarczy wywiercenie niewielkiego otworu. Ponadto metoda ta pozwala na określenie profilu prędkości oraz jej wartości maksymalnej, czego natomiast nie dokonamy za pomocą zwężki pomiarowej.