Напорная трубка (трубка Пито) установлена на оси газопровода диаметром d
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Напорная трубка (трубка Пито) установлена на оси газопровода диаметром d, по которому перетекает воздух. Его плотность при нормальных физических условиях (t0=0С, р0=760 мм рт. ст. и =50 %) 0 = 1,293 кг/м3, а динамический коэффициент вязкости (при t0=0С) 0 = 17,310-6Нс/м2. Показание спиртового дифференциального манометра, присоединенного к напорной трубке, равно h. Определить объемный расход воздуха, если избыточное давление воздуха в сечении а–а р, ати, температура t, С, а плотность спирта сп = 0,8 т/м3.
Дано: d = 300мм; h = 23мм; р = 1,7ати; t = 20С.
Решение
Выразим давления в системе СИ:
р = 1,7ати = 1,667105Па;
р0=760 мм рт. ст. = 1,013105Па.
Трубка Пито определяет максимальную скорость в центре потока, которая определяется динамическим давлением:
Динамическое давление равно разнице между полным и статическим давлением, которую и показывает дифференциальный манометр:
Таким образом, максимальная скорость воздуха в центре:
где плотность воздуха при условиях задачи определим:
кг/м3;
м/с.
Для определения расхода нужно знать среднюю скорость по сечению, которая связана с максимальной через коэффициент поля скоростей:
Этот коэффициент зависит от числа Рейнольдса:
где коэффициент динамической вязкости воздуха определяем при температуре t по формуле:
где постоянная воздуха С = 124;
Нс/м2.
В первом приближении примем Кп = 0,83, тогда:
м/с;
- турбулентный режим.
Коэффициент поля скоростей при турбулентном режиме определяем по формуле:
Во втором приближении примем Кп = 0,92, тогда:
м/с;
;
Таким образом, окончательно средняя скорость воздуха и, соответственно, объемный расход:
м/с;
м3/с.
Ответ: Q = 0,878 м3/с.