Расходомер Вентури

Практическое применение уравнения Бернулли проиллюстрируем на примере водомера Вентури, применяемого для измерения расхода в водопроводных сетях (рисунок 2.9)

Конструкция водомера следующая. В водопровод вмонтированы два фасонных участка - сходящийся и расходящийся, соединённых между собой трубой (короткой) значительно меньшего диаметра, чем диаметр основного трубопровода.

В сечениях 1 и 2 к водомеру подключены пьезометры, из показаний которых определяется перепад пьезометрического напора на длине конфузора,

Рисунок 2.9

Составим уравнение Бернулли для сечений 1 и 2 (пренебрегая потерями).

Следовательно, разность показаний пьезометров

(2.24)

Из условия сплошности потока

или .

Исключая V₁ из выражения (2.24) и решая относительно V₂,получим

.

Расход, протекающий через водомер.

(2.25)

где С – постоянная водомера.

Величину С можно подсчитать теоретически. Тогда, беря отсчет по показаниям пьезометров и вычисляя , можно по формуле (2.25) определить расход в трубопроводе для любого момента времени. Однако определенный таким образом расход жидкости является теоретическим расходом, так как вследствие неравномерности распределения скоростей в поперечных сечениях потока, а также неизбежных потерь напора между рассматриваемыми сечениями действительный расход жидкости будет несколько отличаться от вычисленного по этой формуле.

Формулу для действительного расхода жидкости, протекающей
через водомер Вентури, можно записать в таком виде:

, (2.26)

где - коэффициент расхода водомера, зависящий от его размера, скорости движения и вязкости жидкости; для новых водомеров = 0,985; для водомеров, бывших в употреблении, = 0,98.

Этот коэффициент для каждого расходомера устанавливается путем тарирования, т. е. на основании ряда сравнительных измерений расходов при различных скоростях движения жидкости данным расходомером либо другим способом или прибором (например, объемным или массовым способом).

На практике вместо применения формулы 2.26 расход жидкости определяют с помощью водомера Вентури по так называемым тарировочным кривым полученным опытным путем и дающим для данного водомера непосредственную зависимость между и измеряемым расходом жидкости Q.