ГОСТ 8.563.1-97 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения

5 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА

5.1 Принцип метода

Расход среды определяют методом переменного перепада давления. Принцип метода состоит в том, что в ИТ, по которому протекает среда, устанавливают СУ, создающее местное сужение потока. Вследствие перехода части потенциальной энергии потока в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается, в результате чего статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед СУ. Разность этих давлений тем больше, чем больше расход протекающей среды, и, следовательно, она может служить мерой расхода.

Из закона сохранения энергии для стационарного потока следует     

Использование в решении этого уравнения условия неразрывности потока несжимаемой среды     

приводит к теоретическому уравнению расхода несжимаемой среды

,

где - скорость течения потока в ИТ;

        - скорость течения потока в отверстии СУ;

        - давление на входе в СУ;

- давление на выходе из СУ;

- плотность несжимаемой жидкости;

- коэффициент скорости входа

;                        (5.1)

     
- перепад давления на СУ.

Действительный массовый расход получается меньше рассчитанного по теоретическому уравнению расхода, что корректируется коэффициентом истечения и дополнительно коэффициентом расширения для сжимаемых сред. Тогда уравнение расхода принимает вид

.                                                              (5.2)

Значения и определены в результате экспериментальных исследований, проведенных на гидравлически гладких трубопроводах при равномерном распределении скоростей потока по сечению трубопровода и развитом турбулентном режиме течения этого потока. При исследованиях применяли диафрагмы с острой входной кромкой.

Наличие местных гидравлических сопротивлений (трубопроводной арматуры, отводов и т.д.) и применение шероховатых трубопроводов приводит к искажению распределения скорости по их сечению.

Для выравнивания распределения скоростей по сечению ИТ, неравномерность которого обусловлена наличием местных сопротивлений, применяют прямые участки трубопроводов определенной длины. Влияние шероховатости невозможно исключить подобным конструктивным путем. Поэтому влияние шероховатости ИТ на значение коэффициента истечения корректируют с помощью поправочного коэффициента на шероховатость внутренней поверхности ИТ .