Распределение скоростей по сечению трубопровода

Объемные счетчики и приборы для измерения расхода по перепаду давления представляют собой сравнительно сложные стационарные установки; их монтаж и демонтаж требует остановки подачи газа или жидкости. К тому же они вызывают заметные потери напора. Этими недостатками не обладают приборы, позволяющие измерять расход по средней скорости.

Установка для измерения расхода по средней скорости состоит из измерительного прибора (напорной трубки), измерителя перепада давления (дифманометра) и соединительных трубок. Для измерения расхода производится снятие эпюр распределения местных скоростей, которые затем служат для вычисления средних скоростей. Расход определяется как произведение площади сечения трубопровода на среднюю скорость. Этот способ измерения расхода, однако, очень трудоемок; для нахождения одного значения расхода на трубопроводе большого диаметра требуется произвести до 20 измерений местных скоростей.

Значительно более удобным оказывается измерение расхода, основанное на измерении скорости в одной точке сечения. Возможно использование двух методов: напорную трубку устанавливают на оси трубопровода, т. е. в точке, где местная скорость равна максимальной, а затем переходят от максимальной скорости к средней, используя имеющиеся между ними соотношения; напорную трубку устанавливают в той точке сечения, где местная скорость равна средней скорости (точка средней скорости) .

Для обоснования и практического использования обоих методов необходимо знать закон распределения скоростей по сечению трубы. В связи с этим авторами были поставлены специальные экспериментальные исследования, которые проводились на описанных выше установках: в алюминиевых трубах диаметром =26,02; 109,8 и 350 мм и стальных трубах диаметром = 205 и 302,6 м. Эпюры скоростей снимались как по вертикали, так и по горизонтали (в алюминиевой трубе = 26 мм эпюры скоростей снимались только по вертикали). Всего было снято 18 эпюр в алюминиевых трубах и 15 эпюр в стальных трубах.

См. также:  Полуэмпирическая теория