Устройство для измерения гидродинамических потерь от входовых эффектов капиллярных трубок

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при течении жидкостей в дроссельных элементах и местных сопротивлениях. Цель изобретения - измерение входовых эффектов капиллярных трубок при течении в них неньютоновских жидкостей. Устройство, образованное двумя одинаковыми по длине параллельными ветвями последовательно соединенных трубок разного диаметра, позволяет определить гидродинамические потери как от входовых, так и выходных эффектов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4604416/31-25 (22) 09.11.88 (46) 30.10.90. Бюл. ¹ 40 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е,П.Пистун, А.Б.Крых и И.С.Василькивский (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1183869, кл. G 01 N 11/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1497500, кл, G 01 N 11/08, 1987.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при течении жидкости в дроссельных элементах и местных сопротивлениях и может найти применение для исследования свойств неньютоновских жидкостей.

Целью изобретения является измерение входовых эффектов капиллярных трубок при течении в них неньютоновской жидкости.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Трубки различного диаметра и длины соединяют в две параллельные ветви так, чтобы их гидравлические сопротивления были равны, это осуществляют путем выполнения одинаковыми для каждой из ветви общей длины трубок, суммарной длины трубок каждого диаметра, количество соединений трубок большего и меньшего. Ж„„1603238 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТЕPЬ ОТ ВХОДОВЫХ ЭФФЕКТОВ КАПИЛЛЯРНЫХТРУБОК (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике для исследования гидродинамических эффектов, возникающих при течении жидкостей в дроссельных элементах и местных сопротивлениях. Цель изобретения — измерение входовых эффектов капиллярных трубок при течении в них неньютоновских жидкое ей, Устройство, образованное двумя одинаковыми по длине параллельными ветвями последовательно соединенных трубок разногс диаметра, позволяет определить гидродинамические потери как от входовых, тэк и выходных эффектов. 1 ил. диаметров. По обеим ветвям прокачивают жидкость с одинаковым расходом и измеряют перепад давления. Суммарная длина трубок одного диаметра и суммарная длина трубок другого диаметра соответственно от входа жидкости до точек отбора давления выполняется одинаковой, а количество соединений трубок различного диаметра до точек отбора давления неодинаковым.

Измеренный перепаддавления непосредственно определяет величину потерь давления, обусловленных входовыми эффектами, Устройство для измерения гидродинамических потерь от входовых эффектов капиллярных трубок состоит из трубок различного диаметра и длины, соединенных при помощи входной и выходной камер 1 и

2. Устройство также содержит две короткие

3 и 4 и две длинные 5 и 6 трубки одного диаметра, а также две короткие 7 и 8 и две длинные 9 и 10 трубки другого диаметра, 1603238

Импульсные линии дифманометрического преобразователя 11 подключены к трубкам

5 и 10. Входная камера 1 подключена к нагнетательной линии задатчика 12 расхода.

Суммарная длина трубок 3 и 5 равна сум- 5 марной длине трубок 6 и 4, а суммарная длина трубок 7 и 9 равна суммарной длине трубок 8 и 10, Рассмотрим расчетные соотношения устройства, Согласно предлагаемому спо- 10 сабу перепад давления отбирается на капиллярных трубках 5 и 10, расположенных в различных ветвях последовательно соединенных трубок. В первой ветви трубок 3, 7, 5 и 9 давление Р> в точке отбора на трубке 15

5 равно

pa= p1 Лрз — Лр7 — hp5, (1) где р1 — давление в камере 1;

4зз = 8,и1СИ з/ D + ЛРвх< — пеРепаД Давле4 ния на трубке 3 диаметром D и длиною Ез, 20

h Р7 = 8,иг06/тг d +ЬРвхг — пеРепад давления на трубке 7 диаметром d и длиной (7/: hР5= 8и 0L5/лО + ЛРвхз — пеРепад

4 давления на отрезке трубки 5 диаметром D

ДЛИНОЙ L5; Лрвх1, h рвхг ф)вхз IlOTepH Ддаления от входовых эффектов нэ трубках 3, 7 и 5 соответственно; Q — расход жидкости в трубках;,и,,иг — эффективная вязкость жидкости в трубках.3, 5, 6 и 4 диаметром D и в трубках 7, 9, 10 и 8 диаметром d соответственно, Поскольку величина эффективной вязкости зависит от скорости сдвига, то значения,и1 и,иг для трубок с разными диаметрами будут различными, Поскольку гидравлические сопротивления обеих параллельных ветвей равны, то и расход жидкости Q в них одинаковый. С уЧетом этого давления р5 в точке отбора на трубке 10 равно

p6 = p1 Ьрб Ьр10, (2) 40 Формула изобретения гдеhp5 =8,и 0 L5/ëD +hp»1-перепад давления на трубке 6 длиною L5;

hp o =В,иг uk /лб +Лp»2 перепэддэ.в ления на отрезке трубки 10 длиною (1o до 45 точки отбора давления, Перепад давле.Ний (p> — p5), измеряемый дифманометрическим преобразователем 11, определим путем вычитания (1) и (2)

8 уц 0(з . и — 6

hp=pa pe а ю0 (3) + Лрвхз °

Согласно данному способу суммарные длины трубок каждого диаметра в обеих ветвях до точек отбора давления равны, и следовательно, L3+ L5 = L6, а 6О = Ь, С учетом

I этого на основании уравнения (3) искомая разность давлений h р имеет вид

hp--hp-з, (4)

Иэ уравнения (4) следует, что измеряемый перепад давления не зависит от реологических свойств жидкости (эффективной вязкости), а определяется лишь величиной потерь давления от входовых эффектов.

Измерение потерь давления от входовых эффектов на капиллярных трубках по предлагаемому способу производится следующим образом.

К задатчику расхода подключают через входную камеру 1 параллельно ветки трубок: трубки 3, 7, 5 и 9 в первой ветви, и трубки 6, 10, 4 и 8 во второй. Общую длину трубок 3 и 5 выполняют равной сумме длин трубок 6 и 4, а сумму длины трубок 7 и 9 выполняют равной сумме длин трубок 10 и

8. Точки отбора давлений на трубках 5 и 10 размещают таким образом, чтобы длина трубки 6 равнялась сумме трубки 3 и отрезка трубки 5 до точки отбора давления, а длина отрезка трубки 10 до точки отбора равна длине трубки 7, На выходе обе ветви трубок соединяют при помощи выходной камеры 2.

Дифманометрический преобразователь 11 подключают к установочным точкам отбора давлений. Задатчик 12 расхода и дифманометрический преобразователь 11 включают в цепь электрического питания. В установившемся режиме течения жидкости снимают показания дифманометрического преобразователя 11, по которым определяют величину перепада давления, характеризующего дополнительные потери давления от входовых эффектов трубок.

Устройство для измерения гидродинамических потерь от входовых эффектов капиллярных трубок при течении в них жидкости, содержащее систему трубок, образу- . ющих две одинаковые по длине параллельные ветви последовательно соединенных трубок, причем каждая из ветвей составлена из двух капиллярных трубок одного диаметра, но различной длины и трубки второго диаметра, а также датчика разности давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения входовых эффектов капиллярных трубок при течении в них неньютоновской жидкости, каждая ветвь дополнительно содержит последовательно подсоединенную трубку второго диаметра при поочередном соединении трубок различного диаметра, суммарные

1603238

Я 7

Составитель В.Вощанкин

Редактор Ю.Середа Техред М. Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 3379 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 длины трубок каждого диаметра в обеих ветвях выполнены одинаковыми, суммарные длины трубок каждого диаметра, размещенных до точек отбора давления, также выполнены одинаковыми, а количество соединений трубок различного диаметра до точек отбора давлений в обеих ветвях различно.