Определение расхода жидкости и газа потока с помощью гидродинамических трубок

Для определения расхода необходимо измерить динамический напор, а затем рассчитать значение скорости. Непосредственное определение динамического напора осуществляют при помощи гидродинамических трубок (рис. 47).

Если поместить трубку 1 в движущуюся жидкость или газ, то ее открытый конец, направленный навстречу потоку, будет воспринимать полное давление движущейся струи. Трубка 2, присоединенная к стенке трубопровода, воспринимает только статическое давление. Если расположить отверстия, воспринимающие давление, у трубок 1 и 2 в одном сечении А—А и между другими концами этих трубок установить U-образный манометр, то перепад давления будет близок к значению динамического напора. Если перемещать трубку 1 от центра к стенкам, то значение динамического напора изменяется, так как меняется величина линейной скорости.

Рис. 47. Схема измерения напора гидродинамической трубкой: 1 — конец трубки, воспринимающий полный напор; 2 — конец трубки, воспринимающий статический напор

Итак, для первой трубки, воспринимающей статический напор,

h_гст = z + р/γ,

для второй трубки, воспринимающей полный гидродинамический напор,

H _полн = z + p/ρg+ w²/2g.

Если вторая трубка (её открытый конец) установлено строго по оси потока,то

H _полн = z + p/ρg+ w _max²/2g,

Н_полн - h_гст = ∆h

z + p/ρg+ w _max²/2g –(z + р/γ) = ∆h.,

∆h = w _max²/2g,

w _max =

При ламинарном движении: w_ср = w _max/2 = ()/2,

W=wS,

W= S – формула для расчёта расхода жидкости и газа при определении с помощью гидродинамических трубок.

Преимущества данного метода определения расхода:

1. Это прямое определение гидродинамического напора;

2. Простота метода.

Недостатки:

1. Трудность установки второй гидродинамической трубки строго по оси потока и параллельно потоку жидкости;

2. Данный метод непригоден для измерения расхода жидкости, содержащей твёрдые частицы, т. к. трубки могут забиться.