W Y Ż S Z A S Z K O Ł A |
INSTYTUT TECHNICZNEJ EKSPLOATACJI SIŁOWNI OKRĘTOWEJ |
Nazwisko i imię |
|||
M O R S K A w S Z C Z E C I N I E
WYDZIAŁ MECHANICZNY |
Nr ćw.
6 |
Temat ćwiczenia
POMIAR STRUMIENIA PRZEPŁYWU GAZU |
Szymon Widawski |
||
Data wyk. ćwicz.
|
Data odd. spr.
|
Ocena |
Podpis wykł. |
Rok akad. 2000/2001 Rok stud. II Mb Zespół nr 3 |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pomiarami strumienia objętości i masy przepływu za pomocą zwężek normalnych, rurek spiętrzających oraz innych metod i przepływomierzy.
Schemat pomiarowy.
Opis układu pomiarowego :
1- zasilacz tyrystorowy, 2- przekładnia pasowa, 3- silnik elektryczny prądu stałego, 4- wentylator, 5- hydrostatyczny manometr różnicowy, 6- rurociąg ,7- termometr, 8- kryza ISA, 9- hydrostatyczny manometr różnicowy, 10- mechanizm śrubowy regulacji ustawienia wysokości rurki spiętrzającej , 11- rurka spiętrzająca , 12- mikromanometr ("Askania"), 13 -higrograf, 14- barometr, 15- anemometr czaszowy, 16- termoaneometr.
Prezentacja wyników pomiarów.
Wyniki odczytów wielkości zmierzonych i obliczeń pomiaru strumienia przepływu za pomocą zwężek normalnych.
L.p. |
Wielkość |
Jednostka |
Kolejny pomiar |
||
|
|
|
1 |
2 |
3 |
1 |
h1 |
mmH2O |
21 |
46 |
75 |
2 |
p1 |
kPa |
0,205 |
0,45 |
0,734 |
3 |
h |
mmH2O |
14 |
30 |
58 |
4 |
p |
KPa |
0,137 |
0,293 |
0,567 |
5 |
t |
oC |
22 |
22 |
22 |
6 |
ρm |
kg/m3 |
997,84 |
997,64 |
997,64 |
7 |
pb |
hPa |
1026 |
1026 |
1026 |
8 |
pb |
kPa |
102,6 |
102,6 |
102,6 |
9 |
p1 |
kPa |
102,8 |
103,1 |
103,3 |
10 |
|
% |
70 |
68 |
66 |
11 |
|
kg/s |
0,065 |
0,079 |
0,0132 |
Dane układu pomiarowego:
Średnica otworu kryzy d=78mm
średnica rurociągu D=122,8mm
chropowatość rurociągu =0,2mm
promień zaokrąglenia krawędzi kryzy rk=0,002mm
górna granica skali barometru pb max=1054hPa
dolna granica skali barometru pb min=946hPa
graniczny błąd bezwzględny barometru s(pb)=1hPa
górna granica skali wysokości manometru ciśnienia statycznego
h1 max=380mmH2O
dolna granica skali wysokości manometru ciśnienia statycznego
h1 min=-380mmH2O
błąd bezwzględny odczytu wysokości słupa płynu z manometru dwuramiennego σ(h1)=±0,71mmH2O
górna granica skali wysokości manometru spadku ciśnienia na kryzie
hmax=485mmH2O
dolna granica skali wysokości manometru spadku ciśnienia na kryzie
hmax=0mmH2O
błąd bezwzględny odczytu wysokości słupa płynu z manometru spadku ciśnienia na kryzie σ(h)=±0,71mmH2O
przyspieszenie ziemskie g=9,807m/s2
górna granica skali termometru tmax=102,5oC
dolna granica skali termometru tmax=-45oC
działka elementarna termometru σt=0,5oC
błąd bezwzględny ustalenia gęstości cieczy manometrycznej
σ(ρm)=±0,5kg/m3
mnożnik proporcjonalności rozszerzalności cieplnej rurociągu i zwężki
kt=0,9999
moduł kryzy m=0,4035
wartość graniczna Re Regrśr=237977
Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą rurki spiętrzającej
L.p. |
Wielkość |
Jednostka |
ri |
1 |
2 |
3 |
|||
|
|
|
mm |
góra |
dół |
góra |
dół |
góra |
dół |
1 |
hdi |
mmH2O |
25,1 |
1,42 |
1,42 |
3,4 |
3,58 |
|
|
2 |
|
|
43,3 |
1,43 |
1,43 |
3,27 |
3,58 |
|
|
3 |
|
|
56 |
1,24 |
1,16 |
2,93 |
2,78 |
|
|
4 |
hdśr |
mmH2O |
1,35 |
3,25 |
|
||||
5 |
pdśr |
Pa |
13,212 |
31,806 |
|
||||
6 |
cśr |
m/s |
4,682 |
7,254 |
|
||||
7 |
|
m3/s |
0,0554 |
0,0859 |
|
||||
8 |
t |
oC |
21,4 |
21,6 |
|
||||
9 |
ρm |
kg/m3 |
997,95 |
997,52 |
|
||||
10 |
|
kg/s |
0,0668 |
0,104 |
|
Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą termoaneometru
L.p. |
Wielkość |
Jednostka |
ri |
1 |
2 |
3 |
|||
|
|
|
mm |
góra |
dół |
góra |
dół |
góra |
dół |
1 |
ci |
m/s |
25,1 |
6,2 |
6 |
8,7 |
8,5 |
10,5 |
10,5 |
2 |
|
|
43,3 |
6 |
6 |
8,5 |
8,5 |
10,4 |
10,5 |
3 |
|
|
56 |
5,4 |
5,7 |
7,8 |
7,8 |
8,7 |
9,6 |
4 |
cśr |
m/s |
5,88 |
8,32 |
10,03 |
||||
5 |
|
m3/s |
0,069 |
0,098 |
0,119 |
||||
6 |
t |
oC |
21,4 |
21,4 |
22 |
||||
7 |
ρ |
kg/m3 |
1,2056 |
1,2087 |
1,2123 |
||||
8 |
|
kg/s |
0,083 |
0,118 |
0,144 |
Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą anemometru czaszowego
Dane anemometru:
typ N188
nr 0772
rok produkcji 1976
U=220V
P=9VA
L.p. |
Wielkość |
Jednostka |
1 |
2 |
3 |
1 |
ci |
m/s |
4 |
6 |
8 |
2 |
|
|
3 |
5 |
7 |
3 |
|
|
3 |
4,5 |
6 |
4 |
|
|
3 |
6 |
8 |
5 |
cśr |
m/s |
3,25 |
5,375 |
7,25 |
6 |
|
m3/s |
0,038 |
0,064 |
0,086 |
7 |
|
kg/s |
0,046 |
0,077 |
0,104 |
Wzory potrzebne do obliczeń.
Zwężka normalna
Przeliczenie ciśnienia podanego w wysokości manometrycznej słupka cieczy:
Rurka spiętrzająca
Termoaneometr
Anemometr czaszowy
Obliczenia.
Zwężka normalna
Rurka spiętrzająca
[Pa]
Termoaneometr.
Anemometr czaszowy
Rachunek błędów pomiaru objętościowych i masowych strumieni przepływu za pomocą kryzy.
Zgodnie z zaleceniami podanymi w PN - 65/M - 53950 ostateczny wzór na obliczenie średniego błędu względnego pomiaru strumienia masy lub objętości za pomocą zwężek normalnych ma postać:
Średni błąd względny liczby przepływu
Średni błąd względny liczby ekspansji
Średni błąd względny pomiaru średnicy rurociągu wynosi
, przy założeniu, że pomiar ten był wykonany zgodnie z instrukcją.
Średni błąd względny pomiaru średnicy otworu zwężki wynosi
, przy założeniu, że pomiar ten był wykonany zgodnie z instrukcją dla pomiarów technicznych.
Średni błąd względny pomiaru ciśnienia różnicowego
Średni błąd względny wyznaczenia objętości właściwej lub gęstości.
Średni kwadratowy błąd względny pomiaru strumienia masy i objętości
Graniczny błąd względny pomiaru strumienia masy i objętości
Graniczny błąd bezwzględny pomiaru strumienia masy i objętości
Wyniki pomiarów po uwzględnieniu błędów
1
16