Гидравлическое исследование сужающих устройств для измерения расхода взвесенесущих потоков в трубопроводах больших диаметров

• Автор: Лопатин, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИССЛЕДУЕМЫМ ВОПРОС АН. .

1.1. Сегментные диафрагмы

1.2. Методы выравнивания эпюры скоростей

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ СЕГМЕНТНЫХ ДИАФРАГМ .

2.1. Описание гидродинамических стендов и измерительной аппаратуры

2.2. Методика проведения экспериментов и обработки

опытных данных

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕГМЕНТНЫХ ДИАФРАГМ

3.1. Исследование сегментных диафрагм в широком диапазоне относительных площадей отверстий на трубопроводе различных диаметров. Зона автомодельности.
3.2. Влияние степени притупления входной кромки сегментной диафрагмы на ее показания.
3.3. Влияние мест отбора давления на показания диафрагмы. .
3.4. Анализ точности значений коэффициентов расхода сегментных диафрагм, полученных из экспериментов .
4. ВЛИЯНИЕ ТВЕРДОЙ КОМПОНЕНТЫ В ПОТОКЕ НА ПОКАЗАНИЯ СЕГМЕНТНЫХ ДИАФРАГМ.
4.1. Обоснование функциональной связи между расходом взвесенесущего потока и перепадом давления на
сужащем устройстве.
4.2. Результаты эксперимента.
5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕМАТИКИ ПОТОКА ПОСЛЕ КОНФУЗОРОВ С ПОМОЩЬЮ ТРЕХКАНАЛЬНОГО ЗОНДА И ЛАЗЕРНОГО ДОМБРОВСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ ЛДИС.
5.1. Особенности применения оптических методов измерения скоростей напорного потока.
5.2. Описание экспериментальных установок ЛДИС и трехканальный зонд
5.3. Исследование распределения скоростей в потоке после конфузоров и определение расхода по измерению скорости
в одной точке выходного сечения конфузора
6. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СЕГМЕНТНЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ. .
6.1. Измерение расхода воды на гидромелиоративной насосной станции Каршинского магистрального канала
с трубопроводом диаметром мм
6.2. Измерение расхода гидросмеси при производстве намывных работ земснарядами с трубопроводом диаметром 0 мм.
6.3. Разработка и изготовление сегментной задвижкирасходомера для измерения расхода активного ила
на станции аэрации с трубопроводом диаметром 0мм. .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Предотвратить этот недостаток авторы / 6 / предлагают с помощью перемещаемых сегментных диафрагм, регулирующих расход и являющихся одновременно расходомерами. Такого рода системы мовно, в частности, использовать для поддержания постоянства величины гидравлических потерь цри изменении расхода протекающей жидкости. На рис. Сегментная диафрагма I (рис. Золотник, в свою очередь, управляется регулирующим устройством 2, отрегулированным на определенный перепад давления до и после диафрагмы. Если перепад давления по той или иной причине увеличивается или уменьшается, то система срабатывает таким образом, что диафрагма поднимается или опускается, и проходное сечение изменяется настолько, насколько это необходимо для восстановления исходной величины перепада давления. Протекающий расход жидкости может быть определен с помощью соотношения (І. Величина тоС зависит от высоты подъема сегментной диафрагмы, однозначно связанной с высотой сегментного отверстия. На рис. И і пропорциональной т с( , от высоты сегментного отверстия. Кривая I получена расчетным путем с использованием данных Ломана / 2 /, а кривая 2 построена по данным опыта, проведенного авторами / 6 / на установке, изготовленной фирмой Бопп и Ройтер на трубопроводе диаметром 0 мм. Рис. Бопп и Ройтер . По мнению авторов это обусловлено тем, что в крайних положениях площадь сегментного отверстия (площадь кругового сегмента) отклоняется от расчетного значения за счет наличия незаполненной части щелевого зазора, по которому перемещается диафрагма. Наличие этого зазора, по мнению авторов, как бы увеличивает действительную величину относительной площади отверстия т . Действие устройства было проверено на специальной воздушной установке. Полученные данные свидетельствуют о достаточной эффективности и точности действия регулирующего устройства. Погрешность в большинстве случаев не превышала - 1,5%. Таким образом, данное устройство позволяет избегать больших потерь давления в расходомерах, установленных на газопроводах большой протяженности Авторы указывают также на возможность применения подобных систем и для водопроводов. В / 7 / приведены данные исследований по распределению давления перед и после нормальных и сегментных диафрагм, установленных на газопроводах большого диаметра (. В = I м). Опыты были проведены с нормальншли диафрагмами четырех размеров с т = 0,1; 0,; 0,8 и 0,. Для сравнения была исследована также сегментная диафрагма с т = 0,2, толщина пластины которой была такой же, как и толщина диска нормальной диафрагмы ( мм). Распределение давления до и после диафрагмы измерялось в точках, расположенных на определенном расстоянии друг от друга и от соответствующей поверхности диафрагмы. Ближняя точка замера располагалась на расстоянии 5 мм от диафрагмы, расстояние между наиболее удаленными точками составляло 2 м. Для сегментной диафрагмы числа Рейнольдса потока изменялись в пределах (3,. ЛО5. По горизонтальной оси отложено расстояние точек замера давления от поверхности диафрагмы до и после нее, выраженное в долях диаметра трубы. Б до и после диафрагмы. Скорость при этом менялась от 9,5 до ,5 м/с. Коэффициент Дарси в опытах в среднем равнялся Л = 0,5. Работа / 8 / также излагает результаты исследований сегментных и нормальных диафрагм. Исследовались сегментные диафрагмы с величиной относительной площади отверстия т =0,1; 0,3; 0,5; 0,7 в стальной гладкой трубе диаметром D = 0,6 мм. Размеры отдельных элементов диафрагм брались из немецкого стандарта Т)Т М / 3 /, предусмотренного для нормальных диафрагм. Диаметр отверстий для отбора давления - 3 мм, ось отверстий располагалась на расстоянии 1,5 мм от обеих плоскостей диафрагмы. На рис. ОС от относительной площади отверстия т (точки "о") / 8 /. На этом же графике для сравнения нанесены те же зависимости, полученные по данным / 2 / и / 5 /. На рис. Ы. = оС ( т , Re ). В / 5 / исследовалось влияние расположения мест отбора давления на перепад давления. Было установлено, что с увеличением относительной площади отверстия П7 допускаемый угол отклонения отверстий для отбора давления уменьшается (рис. Относительная площадь отверстия диафрагмы т = 0,2; /? Рис, 1.