Debitmetria conductelor

DEBITMETRIA CONDUCTELOR

CONTINUT

1.INTRODUCERE. OBIECTIVE

2.DESCRIERE GENERALA

3.TEMA: DETERMINAREA DEBITULUI UNEI CONDUCTE

3.1.Elemente geometrice si hidraulice

3.2.Metoda de lucru 

3.3.Elemente teoretice. Relatii de calcul

3.4.Obtinerea masuratorilor. Rezultate

1.INTRODUCERE. OBIECTIVE

In studiul sistemelor hidraulice de transport sub presiune determinarea debitului este de mare importanta. Obiectivul lucrarii este de a determina debitul unei conducte prin trei dispozitive diferite si de a compara rezultatele cu debitul obtinut pe cale volumetrica, evaluand erorile comise si pierderile de sarcina la fiecare dispozitiv.

2. DESCRIERE GENERALA

Standul de debitmetrie (Figura11.1) este compus dintr-o conducta transparenta pe care sunt dispuse in serie trei dispozitive diferite pentru determinarea debitului: tub Venturi (Figura 11.2), debitmetru cu arie variabila si un orificiu de masurare. Debitmetrul cu arie variabila consta dintr-un cilindru vertical transparent care permite citirea directa a debitului functionand pe principiile hidrodinamicii. Standul se foloseste impreuna cu standul de alimentare. Variatia debitului si a presiunii se obtine cu ajutorul robinetului standului dispus la iesirea din conducta cat si cu robinetul standului de alimentare. Dispozitivele de masurare sunt prevazute in amonte si aval cu prize de presiune care sunt racordate la un panou cu opt piezometre. Piezometrele permit determinarea pierderilor totale pe cele trei dispozitive iar pentru tubul Venturi si orificiu dau citiri necesare calculului debitului. La partea superioara piezometrele se pot presuriza cu ajutorul unei pompe manuale iar controlul presiunii se realizeaza cu un robinet de aerisire/reglaj.

3.TEMA: DETERMINAREA DEBITULUI UNEI CONDUCTE

3.1 Elemente geometrice si hidraulice

Elementele geometrice si hidraulice utilizate sunt prezentate in Tabelul 1.

Figura 11.1. Standul de debitmetrie

Figura11. 2. Tubul Venturi.Elemente geometrice

Tabelul 1. Elemente geometrice si hidraulice

3.2. Metoda de lucru 

Standul de debitmetrie se pozitioneaza la partea superioara a bancului de alimentare. Alimentarea se face printr-un racord rapid. Furtunul de evacuare al standului de debitmetrie se plaseaza in canalul standului de alimentare. Se deschide complet robinetul standului, se inchide robinetul standului de alimentare si se porneste pompa. Se deschide gradual robinetul de la alimentare umpland conducta, eliminand astfel aerul din ea. Pentru eliminarea aerului din piezometre se deschide robinetul de aerisire de la partea superioara. Se mareste debitul prin deschiderea robinetului de la standul de alimentare pana cand debitmetrul cu arie variabila este plin iar pe piezometre se pot face citiri. Reglajele de debit si presiune se pot realiza din robinetul standului de debitmetrie si robinetul standului de alimentare. Ridicarea sau coborarea nivelurilor in piezometre se realizeaza prin presurizarea acestora cu ajutorul unei pompe manuale si a surubului de aerisire. Masuratorile de debit si nivele piezometrice se fac atunci in toate piezometrele nivelele se pot citi pe scala gradata. Debitul se masoara direct la debitmetrul cu arie variabila, volumetric la standul de alimentare prin citirea volumului si a timpului de colectare si indirect la tubul Venturi si orificiu prin citirea pierderii de sarcina.

3.2.Elemente teoretice. Relatii de calcul

Dispozitivele de masurare a debitelor conductelor au ca principiu ingustarea sectiunii de curgere de la sectiunea conductei A₁ la sectiunea contractata A₂, aparitia unei pierderi de sarcina locale cu ajutorul careia in baza ecuatiei lui Bernoulli se obtine expresia debitului:

(46)

unde:  -debitul conductei [L³T^-1] ;

- coeficient de debit (tub Venturi =0.98, orificiu =0.63);

-A₂ aria transversala a sectiunii ingustate (orificiu sau tub venturi) [L²];

-A₁ aria transversala a conductei [L²];

-g acceleratia gravitationala [LT^-1] ;

- pierderea de sarcina produsa de ingustare [L].

Debitele obtinute cu relatia (1) pentru tubul Venturi si orificiu precum si cel citit direct la debitmetrul cu arie variabila se compara cu cel obtinut volumetric la standul de alimentare pe baza volumului colectat si a timpului.

3.4.Obtinerea masuratorilor. Rezultate

Pentru un regim permanent si uniform de curgere in conducta se citesc valorile la tuburile piezometrice h₁-h₈. Se inregistreaza volumul colectat la rezervorul standului de alimentare pentru un timp de colectare de cel putin un minut. Se repeta masuratorile de volum si timp. Rezultatele obtinute se trec in Tabelul 2 si se efectueaza calculele aferente. Erorile relative se calculeaza cu relatia:, unde Q este debitul de la cele trei dispozitive.

Tabelul 2. Rezultate debitmetrie