Разработка нового метода учета расхода воды в системах водоснабжения : С использованием жидких кристаллов

• Автор: Зоткин, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
В В Е Д Е Н И Е
1. КОНЦЕПЦИЯ ВЫБОРА ТИПА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА В СИСТЕМЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
1.1. Обзор существующих методов и устройств для измерения расхода жидкостных сред
1.2. Характер потребления воды в городе и возможности применения для учета и контроля расходомеров различных конструкций
1.3. Обоснование необходимости создания новой конструкции расходомера на жидких кристаллах в качестве рабочих тел
1.4. Краткие выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ И СУЩНОСТЬ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ РАСХОДОМЕРА
2.1. Физические свойства нематических жидких кристаллов
2.2. Экспериментальные исследования по восприятию жидким кристаллом перепада давлений и математическая интерпретация поведения жидкого кристалла при его течении под воздействием разности давлений
2.3. Общий подход к разработке модели жидкокристаллического расходомера
2.4. Краткие выводы
3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ
ИСПЫТАНИЯ жидкокристаллического
РАСХОДОМЕРА
3.1. Описание конструкции опытного образца жидкокристаллического расходомера и экспериментального гидравлического стенда
3.2. Результаты экспериментов в напорных системах и
их интерпретация
3.3. Исследование эффективности работы жидкокристаллического расходомера в системе оборотного водоснабжения мокрых пылеуловителей 84
3.4. Метрологические характеристики, принцип тарировки и поверки расходомеров
3.5. Краткие выводы
4. РАСЧЕТ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РАСХОДОМЕРОВ
4.1. Методика расчета жидкокристаллических расходомеров для напорных систем и условия их монтажа
4.2. Разработка алгоритма и программы для ПЭВМ по выбору типа сужающего устройства в требуемом диапазоне измеряемых расходов
4.2.1 Алгоритм для вставки с диафрамой
4.2.2 Алгоритм для потерь напора по длине
4.2.3 Алгоритм для расчета различных типов местных
сопротивлений
4.3. Примеры использования программы для ПЭВМ для проектирования жидкокристаллического расходомера
4.4. Элементы для изготовления, эскизная и проектная документация для отдельных узлов жидкокристаллических расходомеров
4.5. Краткие выводы
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И
ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ
РАСХОДОМЕРОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Методика расчета приводится ниже. Если в одной квартире в среднем 4 водоразборных прибора, то в 180 - квартирном доме их п-180*4=720 приборов/дом. Тогда из графика (Рис. 2-а) на каждый час суток можно определить вероятность р работы любого из приборов по формуле

пд0 ’

где 2, м/час ’ объем потребленной воды за данный час суток (из графика рис. 2-а);
<70=0,2 л/с - пропускная способность одного водоразборного крана;
Л:= 10/3600 - коэффициент , уравнивающий размерности величин, входящих в формулы.
Таким образом, вероятность р определена, как отношение фиксированного в момент наблюдений расхода к максимальному теоретически возможному значению, имеющему место при одновременно включенных всех кранах. Выберем для расчета характерные часы суток и сведем полученные результаты в таблицу 4.
Таблица
Вероятность работы (р) и отсутствия работы (ц) одного водоразборного устройства в различное время суток
Время суток,ч 0 3 6 9, 12, 15 18
Расход воды С5,мЗ/ч 11,5 1,5
Вероятность р 0,022 0,003 0,006 0,029 0
Вероятность ц=1-р 0,978 0,997 0,994 0,971 0
Теперь проследим порядок определения возможного диапазона расходов, например, на стояке, обслуживающем п=40 приборов. Математическое ожидание а числа одновременно работающих кранов:
а-пр. (2)
Среднеквадратическое отклонение о :
а = у[прд. (3)