Методы и средства измерения малых расходов газа с применением тепловых меток

• Автор: Тугушев, Камиль Равильевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАСХОДОВ ГАЗА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ

1.1. Современное состояние в области методов и средств измерения расходов газов

1.2. Состояние и перспективы развития тепловых методов измерения расхода

1.3. Выводы
ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ МЕТОЧНЫХ РАСХОДОМЕРОВ ГАЗА

2.1. Структуры расходомеров

2.2. Математическое моделирование меточных тепловых расходомеров газа

2.2.1. Математическое моделирование контактных расходомеров газов с учетом инерционности источников тепловой энергии
2.2.2. Математическое моделирование бесконтактных тепловых меточных расходомеров газа
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ МЕТОЧНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАСХОДОВ ГАЗА
3.1 Цели, методика исследования, разработка экспериментальной установки и физических моделей преобразователей для измерения расходов газа
3.2. Исследования неинформативных величин и факторов при измерении расхода газа тепловым меточным методом
3.2.1 Влияние энергетических параметров преобразователя
3.2.2. Влияние нестабильности условий измерений
3.2.3 Влияние корректности алгоритмического
оснащения теплового меточного метода измерения расхода газа.
3.3. Исследования двухканального расходомера
3.4. Расширение диапазона измерения расходомера
3.5. Исследование бесконтактного расходомера

3.6. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОЧНЫХ ТЕПЛОВЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАСХОДОВ ГАЗА
4.1. Методика параметрического синтеза и аппаратурное оформление меточных тепловых расходомеров газа
4.2. Алгоритм функционирования расходомеров
4.3. Оценка погрешности разработанных средств 122 измерения
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Основные условные обозначения
G - объемный расход GM - массовый расход
v - средняя скорость потока раствора жидкостей Т - температура
Та - максимальная температура метки t - время
ти — время действия импульса метки
^тах - время обнаружения максимума метки
- время переноса переднего фронта метки, потоком газа в зону регистрации
~ время максимума метки к моменту окончания действия нагревательного элемента
Кн - время, которое определяется инерционностью нагревателя W„ - мощность импульса Im - ток мостовой схемы
Rm - электрическое сопротивления термопреобразователя х, г - осевая и радиальная осевая Ср - удельная теплоемкость при постоянном давлении р - плотность
р - динамический коэффициент вязкости
X, а - коэффициенты теплопроводности и температуропроводности
а - коэффициент конвективного теплообмена
Re, Ре, Pr, Fo, - критерии Рейнольдса, Пекле, Прандтля, Фурье
R, d - радиус и диаметр трубопровода
Р - толщина стенки преобразователя
а - среднеквадратическое отклонение (СКО)
Учет влияния инерционности нагревателя осуществляется по аналогии с рассмотренной выше методикой.
Так наклон переднего фронта определяется из выражения

Распределение температуры на начальном фронте метки представится в виде:
В итоге реальное смещение переднего фронта при допущении £»1н доставит величину постоянную времени нагревателя 1„.
Учитывая допущения принятые при случае ти <—, получим искомое
где ищется аналогично по формуле (18).
Распределение средней температуры метки при переносе ее потоком газа определяется из выражения [46] (22):
время достижения максимума:
(21)
Т = (Та -Тп)е~ш + ТП
(22)
Для ламинарного потока