SU1603238A1 - Устройство дл измерени гидродинамических потерь от входовых эффектов капилл рных трубок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике дл  исследовани  гидродинамических эффектов, возникающих при течении жидкостей в дроссельных элементах и местных сопротивлени х. Цель изобретени  - измерение входовых эффектов капилл рных трубок при течении в них неньютоновских жидкостей. Устройство, образованное двум  одинаковыми по длине параллельными ветв ми последовательно соединенных трубок разного диаметра, позвол ет определить гидродинамические потери как от входовых, так и выходных эффектов. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике дл  исследовани  гидродинамических эффектов, возникающих при течении жидкости в дроссельных элементах и местных сопротивлени х и может найти применение дл  исследовани  свойств неньютоновских жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  измерение входовых эффектов капилл рных трубок при течении в них неньютоновской жидкости .

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Трубки различного диаметра и длины соедин ют в две параллельные ветви так, чтобы их гидравлические сопротивлени  были равны, это осуществл ют путем выполнени  одинаковыми дл  каждой из ветви общей длины трубок, суммарной длины трубок каждого диаметра, количество соединений трубок большего и меньшего

диаметров. По обеим ветв м прокачивают жидкость с одинаковым расходом и измер ют перепад давлени . Суммарна  длина трубок одного диаметра и суммарна  длина трубок другого диаметра соответственно от входа жидкости до точек отбора давлени  выполн етс  одинаковой, а количество соединений трубок различного диаметра до точек отбора давлени  неодинаковым. Измеренный перепад давлени  непосредственно определ ет величину потерь давлени , обусловленных входовыми эффектами. Устройство дл  измерени  гидродинамических потерь от входовых эффектов капилл рных трубок состоит из трубок различного диаметра и длины, соединенных при помощи входной и выходной камер 1 и 2. Устройство также содержит две короткие 3 и 4 и две длинные 5 и 6 трубки одного диаметра, а также две короткие 7 и 8 и две длинные 9 и 10 трубки другого диаметра.

«

: о

W

Импульсные линии дифманометрического преобразовател  11 подключены к трубкам 5 и 10. Входна  камера 1 подключена к нагнетательной линии задатчика 12 расхода. Суммарна  длина трубок 3 и 5 равна сум- марной длине трубок 6.и 4, а суммарна  длина трубок 7 и 9 равна суммарной длине трубок 8 и 10.

Рассмотрим расчетные соотношени  устройства. Согласно предлагаемому спо- собу перепад давлени  отбираетс  на капилл рных трубках 5 и 10, расположенных в различных ветв х последовательно соединенных трубок. В первой ветви трубок 3, 7, 5 и 9 давление Ра в точке отбора на трубке 5 равно

. Ра р1-Лр3-Ар7 -Ар5, (1)

где Р1 - давление в камере 1; . Арз 8/11 QLs/jrD + Дрвх1 - перепад давлени  на трубке 3 диаметром D и длиною U;

Л р7 8 //2Qfc/Jr d +Арвх2- перепад давлени  на трубке 7 диаметром d и длиной Ы Ар5 8/ziQL5/ D +АрвхЗ- перепад давлени  на отрезке трубки 5 диаметром D длиной LS: Арвх1, А рвх2, АрвхЗ - потери дав- лени  от входовых эффектов на трубках 3, 7 и 5 соответственно; Q - расход жидкости в трубках; /л , - эффективна  в зкость жидкости в трубках.З, 5, 6 и 4 диаметром D и в трубках 7, 9,10 и В диаметром d соответ- ственно, Поскольку величина эффективной в зкости зависит от скорости сдвига, то значени /г1 и/.2 дл  трубок с разными диаметрами будут различными.

Поскольку гидравлические сопротивле- ни  обеих параллельных ветвей равны, то и расход жидкости Q в них одинаковый. С учетом этого давлени  ре в точке отбора на трубке 10 равно

. рб р1-Арб-Ар1о , (2)

где А рб 8 Q Le/JT D + А рвх1- перепад давлени  на трубке 6 длиною Le;

Арю в/г2 Q 2io / а -t-Арвх2 Т брбпад давлени  на отрезке трубки 10 длиною &о до точки отбора давлени , Перепад давлений (), измер емый дифманометри- ческим преобразователем 11, определим путем вычитани  (1) и (2)

Ap p,,

+

JTD

.(e7-gio )

JTcf

вхЗ .

Согласно данному способу суммарные длины трубок каждого диаметра в обеих ветв х до точек отбора давлени  равны, и следовательно , L3 + и - 1б, а Ею 7. С учетом

5

0 15

0

5 0

0

5

0

5

этого на основании уравнени  (3) искома  разность давлений Ар имеет вид А р А рвхз.(4)

Из уравнени  (4) следует, что измер емый перепад давлени  не зависит от реологических свойств жидкости (эффективной в зкости), а определ етс  лишь величиной потерь давлени  от входовых эффектов.

Измерение потерь давлени  от входовых эффектов на капилл рных трубках по предлагаемому способу производитс  следующим образом.

К задатчику расхода подключают через входную камеру 1 параллельно ветки трубок: трубки 3, 7, 5 и 9 в первой ветви, и трубки 6, 10, 4 и 8 во второй. Общую длину трубок 3 и 5 выполн ют равной сумме длин трубок 6 и 4, а сумму длины трубок 7 и 9 выполн ют равной сумме длин трубок 10 и 8. Точки отбора давлений на трубках 5 и 10 размещают таким образом, чтобы длина трубки 6 равн лась сумме трубки 3 и отрезка трубки 5 до точки отбора давлени , а длина отрезка трубки 10 до точки отбора равна длине трубки 7. На выходе обе ветви трубок соедин ют при помощи выходной камеры 2. Дифманометрический преобразователь 11 подключают к установочным точкам отбора давлений. Задатчик 12 расхода и дифмано- метрический преобразователь 11 включают в цепь электрического питани . В установившемс  режиме течени  жидкости снимают показани  дифманометрического преобразовател  11, по которым определ ют величину перепада давлени , характеризующего дополнительные потери давлени  от входовых эффектов трубок.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  измерени  гидродинамических потерь от входовых эффектов капилл рных трубок при течении в них жидкости , содержащее систему трубок, образующих две одинаковые по длине параллельные ветви последовательно соединенных трубох, причем кажда  из ветвей составлена из двух капилл рных трубок одного диаметра, но различной длины и трубки второго диаметра, а также датчика разности давлени , отличающеес  тем, что, с целью измерени  входовых эффектов капилл рных трубок при течении в них неньютоновской жидкости, кажда  ветвь дополнительно содержит последовательно подсоединенную трубку второго диаметра при поочередном соединении трубок различного диаметра, суммарные

   длины трубок каждого диаметра в обеих ветв х выполнены одинаковыми, суммарные длины трубок каждого диаметра, размещенных до точек отбора давлени , также

   выполнены одинаковыми, а количество соединений трубок различного диаметра до то- чек отбора давлений в обеих ветв х различно.

   к