Способ измерения гидродинамических потерь от входовых эффектов трубок

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при движении жидкости через дроссельные элементы, а также к капиллярной вискозиметрии и может найти применение для исследования свойств ньютоновских жидкостей. Цель изобретения - повышение точности измерения. Для этого прокачивают жидкость через систему трубок одного диаметра и различной длины, соединенных в мостовую схему, в противоположных плечах которой располагают трубки одинаковой длины. Измеряют перепад давления в выходной диагонали моста. Причем последовательно к коротким трубкам подключают две трубки другого диаметра и их длину выполняют равной произведению разности длин длиной и короткой трубок первого диаметра и отношения диаметров трубок в четвертой степени. Входовые эффекты определяют по перепаду давления в выходной диагонали мостовой схемы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1497500

А1 (51)4 G 0) N 11/08

ВСЕСОЮЗНАЯ

IlATEHTN - ii А1 л ЕСКИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВтоГСномм саидктельСтвМ

Е; Бейб iA

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4367659/31-25 (22) 11.12.87 (46) 30.07.89. Бюл. N- 28 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) E.Ï.ÏHñòóí, А.Б.Крых и И.С.Василькивский (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1183869, кл. G 01 N 11/08, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1140006, кл. G 01 N 11/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 994466, кл. G 01 N 27/00, 1980, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ОТ ВХОДОВЫХ ЭФФЕКТОВ

ТРУБОК (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при движении жидкоИзобретение относится к контрольно-измерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при движении жидкости через дроссельные элементы, а также к капиллярной вискозиметрии, и может найти применение для исследования свойств ньютоновских жидкостей.

Целью изобретения является повышение точности измерения входовых эффектов трубок.

В предлагаемом способе трубки различного внутреннего диаметра и длины соединяют в две одинаковые параллельные ветви. В каждой из них две труб2 сти через дроссельные элементы, а также к капиллярной вискозиметрии и может найти применение для исследования свойств ньютоновских жидкостей, Цель изобретения — повышение точности измерения. Для этого прокачивают жидкость через систему трубок одного диаметра и различной длины, соединенных в мостовую схему, в противоположных плечах которой располагают трубки одинаковой длгны.

Измеряют перепад давления .в выходной диагонали моста. Причем последовательно к коротким трубкам подключают две трубки другого диаметра и их длину выполняют равной произведению разности длин длинной и короткой трубок первого диаметра и отношения диаметров трубок в четвертой степени.

Входовые эффекты определяют по перепаду давления в выходной диагонали мостовой схемы. 1 ил. ки одинакового диаметра, но различной длины и трубку другого диаметра соединяют последовательно. В указанных ветвях трубки различной длины и одного диаметра располагают в различной последовательности. Длина двух трубок, например, меньшего диаметра, выполняется равной произведению разности длин длинной и короткой трубок большего диаметра на отношение меньшего диаметра трубок к большему в четвертой степени. После этого пропускают по обеим ветвям потоки жидкости и измеряют перепад давления в выходной диагонали гидравлического моста.

= (1., —,) (;„-) а (6) 35

3 1497500

На чертеже предстаьлено устройство для осуществления предлагаемогc способа.

Устройство состоит из системы трубок различногО,д иаметра и дл1шы, соединенных при помощи входной 1, выходной 2 и межкапиллярных камер 3 и 4 в мостовую схему„. Система трубок содержит д13e короткие 5 11 6 и две дл11н1-1ые 10

7 и 8 Tpубки Одного,ЦIIамет1эа и д13е одинаковые по длине трубки 9 и 10 другого диаметра. 1(межкапиллярным камерам 3 и 4 подключен дпфманомет— рический преобра : ватель 11, Отноше- 15 ние длины трубок 9 и 10 к раз11осп3 длин длинных 7 и 8 и коротких трубок

5 и 6 равно четвертой сте;1е1311 отнош 3— ния диаметров уес1зан1 ых 1 pvGoк, llepeSE

ВхОДнОЙ камероЙ 1 ус Га11ОВ11е11 "-:3ДЯ, — 20 чик 12 расхода, Расчетные ссотношения могут быть

13олу тены с31едующи31 образом.

Со1ласно предлагаемому способу измеpеIIICe перепада да1331е11ия пр011з13О

Ди 1 ся между трубкл1и 9, 7 и 8., 6 В различньгх ветвях последовательно соединенных трубок. 11 первой геvâè трубок давление Р,, между трубками 9 и 7 определяется пз уравнения дрз — h P1 д Р:.+Р3+Р2

Р- — — — — - "-, (1)

2 где ЛР „, hP — перепады давления на короткой и,цлинной трубках большего диаметpa, Д Р вЂ” перепад давления на трубке меньшего диаметра;

Р, .Р— давления во входной 1

3 ." и выходной 2 камерах„

Учитывая равенство гидравлических сопротивлени13 параллельнь1х ветвей трубок, давление между трубками 8 и

6 в другой ветги ра13но дР3 + дР - ДР3 + Р,-ЗР3

Рр=

Разность давлений в выходной диагонали гидравлического моста — 13 камерах 3 и 4 определяем путем вычитания (1) и (2)

ДР=Р „- Р, = h P, +hP< — Д Рз. (3) Разность перепадов давлений дР— 55

13Р, в найденном перепаде давления определяется по уравнению

hP -hP

12813 g (L 2 — L ) (4) 3 .УП 4 де 1 и 1., — дли ы трубок 7, 8 и

5, 6 соответственно;

D — диаметр трубок 5 — 8; (13язкость жидкОсти1

0 — расход жидкости в трубках, Перепад давления Р на трубках

9 и 10 определяется по уравнению !

28и 0 1

)13 — = . . ъ „„+ Д Р (5)

711 с1 4 х, где 1, d — длина и диаметр трубок

9 и 10 соответственно;

ДР— перепад давления, обусловленный входовыми эффектами трубок, Согласно предлагаемому способу цл13Н" трубок 9 и 10 удовлетворяет равellcтву

Подставляя (4) и (5) в уравне11ие (3) с учетом соотношения (6) искомая разность давлений будет иметь Вид

l3x (7)

Измерение входовых эффектов по предлагаемому способу производят след..".3щим образом.

К задатчику 12 расхода подключают через входную камеру 1 параллельные ветви трубок. Параллельные ветви составляют из последовательно соединенных трубок. трубки 5, 9 и 7 в первой ветви, трубки 8, 6 и 10 во второй ветви. Дпи13ы трубок 9 и 10 выполняют при этом согласпо coотношению (6). На выходе вегви трубок соединяют при помощи выходной камеры 2.

К межкапиллярным камерам 3 и 4 подключают дифмапометрический преобразователь 11. Включают задатчик 12 расхода и дифманометрический преобразователь 11 в цепь электрического питания. После стабилизации течения жидкости в трубках снимают показания дифманометрического преобразователя

11, определяемые непосредственно величиной входовых эффектов трубок (см. формулу (7)).

Погрешность измерения входовых эффектов трубок по предлагаемому способу определяется погрешностью геометрических размеров трубок, погрешностью измерения перепада давлении.

В известных способах погрешность определения входовых эффектов возраста1497500 лагаемый способ позволяет повысить формула и з о б р е т е н и я

Составитель В.Вощанкин

Редактор Ю.Середа Техред М.Ходанич Корректор N.Ïîæî

Заказ 4435/43 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(- СР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ет из-за погрешности многократных измерений перепада давления, Использование предлагаемого способа для измерения входовых эффек— тов,следовательно позволяет повысить точность автоматического измерения входовых эффектов по сравнению с из— вестными способами. Это, в свою очередь, позволяет повысить точность измерения вязкости на капиллярных вискозиметрах за счет точного учета перепада давления dPд„ на капиллярной трубке, обусловленного входовыми эффектами. Указанный перепад давле— ния d Р например, для исследованной трубки диаметром d=4,89 мм и длиною 1=149,5 мм,составляет 7,8

15,5Х от общего перепада давления на ней. Точное определение dP .слейхр довательно позволяет повысить и точ1 ность измерения вязкости, Таким образом, предлагаемый способ позволяет исследовать входовые эффекты, возникающие при соединении капиллярных трубок различного диаметра. Такая возможность отсутствует в известных способах, Кроме того, предпроизводительность измерения, поскаль. ку уменьшается количество операций

5 по измерению перепада давления, Способ измерения гпдродинамических потерь от входовых эффектов трубок, заключающийся в прокачивании жидкости через систему трубок одного диаметра и различной длины, соединенных в мостовую схему. в противоположньж плечах которой располагают трубки одинаковой длины, и измерении перепада давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, последовательно к корот20 ким трубкам включают две трубки другого,циаметра и их длину выполняют равной произведению разности длин длинной и короткой трубок первого диаметра и отношения диаметров трубок

25 в четвертой степени, а по перепаду давления в выходной диагонали мостовой схемы определяют измеряемый параметр,