W Y Ż S Z A S Z K O Ł A	INSTYTUT TECHNICZNEJ EKSPLOATACJI SIŁOWNI OKRĘTOWEJ				Nazwisko i imię
M O R S K A w S Z C Z E C I N I E WYDZIAŁ MECHANICZNY	Nr ćw. 6	Temat ćwiczenia POMIAR STRUMIENIA PRZEPŁYWU GAZU			Szymon Widawski
Data wyk. ćwicz.	Data odd. spr.		Ocena	Podpis wykł.	Rok akad. 2000/2001 Rok stud. II Mb Zespół nr 3

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pomiarami strumienia objętości i masy przepływu za pomocą zwężek normalnych, rurek spiętrzających oraz innych metod i przepływomierzy.

2. Schemat pomiarowy.

3. Opis układu pomiarowego :

1- zasilacz tyrystorowy, 2- przekładnia pasowa, 3- silnik elektryczny prądu stałego, 4- wentylator, 5- hydrostatyczny manometr różnicowy, 6- rurociąg ,7- termometr, 8- kryza ISA, 9- hydrostatyczny manometr różnicowy, 10- mechanizm śrubowy regulacji ustawienia wysokości rurki spiętrzającej , 11- rurka spiętrzająca , 12- mikromanometr ("Askania"), 13 -higrograf, 14- barometr, 15- anemometr czaszowy, 16- termoaneometr.

4. Prezentacja wyników pomiarów.

1. Wyniki odczytów wielkości zmierzonych i obliczeń pomiaru strumienia przepływu za pomocą zwężek normalnych.

L.p.	Wielkość	Jednostka	Kolejny pomiar
						1	2	3
1	h1	mmH2O	21	46	75
2	p1	kPa	0,205	0,45	0,734
3	h	mmH2O	14	30	58
4	p	KPa	0,137	0,293	0,567
5	t	^oC	22	22	22
6	ρm	kg/m^3	997,84	997,64	997,64
7	pb	hPa	1026	1026	1026
8	pb	kPa	102,6	102,6	102,6
9	p1	kPa	102,8	103,1	103,3
10		%	70	68	66
11		kg/s	0,065	0,079	0,0132

Dane układu pomiarowego:

• Średnica otworu kryzy d=78mm

• średnica rurociągu D=122,8mm

• chropowatość rurociągu =0,2mm

• promień zaokrąglenia krawędzi kryzy r_k=0,002mm

• górna granica skali barometru p_{b max}=1054hPa

• dolna granica skali barometru p_{b min}=946hPa

• graniczny błąd bezwzględny barometru s(p_b)=1hPa

• górna granica skali wysokości manometru ciśnienia statycznego

h_{1 max}=380mmH₂O

• dolna granica skali wysokości manometru ciśnienia statycznego

h_{1 min}=-380mmH₂O

• błąd bezwzględny odczytu wysokości słupa płynu z manometru dwuramiennego σ(h₁)=±0,71mmH₂O

• górna granica skali wysokości manometru spadku ciśnienia na kryzie

h_max=485mmH₂O

• dolna granica skali wysokości manometru spadku ciśnienia na kryzie

h_max=0mmH₂O

• błąd bezwzględny odczytu wysokości słupa płynu z manometru spadku ciśnienia na kryzie σ(h)=±0,71mmH₂O

• przyspieszenie ziemskie g=9,807m/s²

• górna granica skali termometru t_max=102,5^oC

• dolna granica skali termometru t_max=-45^oC

• działka elementarna termometru σ_t=0,5^oC

• błąd bezwzględny ustalenia gęstości cieczy manometrycznej

σ(ρ_m)=±0,5kg/m³

• mnożnik proporcjonalności rozszerzalności cieplnej rurociągu i zwężki

k­_t=0,9999

• moduł kryzy m=0,4035

• wartość graniczna Re Re_grśr=237977

2. Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą rurki spiętrzającej

L.p.	Wielkość	Jednostka	ri	1		2		3
						mm	góra	dół	góra	dół	góra	dół
1			hdi	mmH2O	25,1	1,42	1,42	3,4	3,58
2					43,3	1,43	1,43	3,27	3,58
3					56	1,24	1,16	2,93	2,78
4	hdśr	mmH2O	1,35			3,25
5	pdśr	Pa	13,212			31,806
6	cśr	m/s	4,682			7,254
7		m^3/s	0,0554			0,0859
8	t	^oC	21,4			21,6
9	ρm	kg/m^3	997,95			997,52
10		kg/s	0,0668			0,104

3. Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą termoaneometru

L.p.	Wielkość	Jednostka	ri	1		2		3
						mm	góra	dół	góra	dół	góra	dół
1			ci	m/s	25,1	6,2	6	8,7	8,5	10,5	10,5
2					43,3	6	6	8,5	8,5	10,4	10,5
3					56	5,4	5,7	7,8	7,8	8,7	9,6
4	cśr	m/s	5,88			8,32		10,03
5		m^3/s	0,069			0,098		0,119
6	t	^oC	21,4			21,4		22
7	ρ	kg/m^3	1,2056			1,2087		1,2123
8		kg/s	0,083			0,118		0,144

4. Wyniki pomiarów i obliczeń strumienia przepływu za pomocą anemometru czaszowego

Dane anemometru:

typ N188

nr 0772

rok produkcji 1976

U=220V

P=9VA

L.p.	Wielkość	Jednostka	1	2	3
1	ci	m/s	4	6	8
2					3	5	7
3					3	4,5	6
4					3	6	8
5	cśr	m/s	3,25	5,375	7,25
6		m^3/s	0,038	0,064	0,086
7		kg/s	0,046	0,077	0,104

5. Wzory potrzebne do obliczeń.

1. Zwężka normalna

Przeliczenie ciśnienia podanego w wysokości manometrycznej słupka cieczy:

2. Rurka spiętrzająca

3. Termoaneometr

4. Anemometr czaszowy

6. Obliczenia.

1. Zwężka normalna

2. Rurka spiętrzająca

[Pa]

3. Termoaneometr.

4. Anemometr czaszowy

7. Rachunek błędów pomiaru objętościowych i masowych strumieni przepływu za pomocą kryzy.

Zgodnie z zaleceniami podanymi w PN - 65/M - 53950 ostateczny wzór na obliczenie średniego błędu względnego pomiaru strumienia masy lub objętości za pomocą zwężek normalnych ma postać:

1. Średni błąd względny liczby przepływu

2. Średni błąd względny liczby ekspansji

3. Średni błąd względny pomiaru średnicy rurociągu wynosi
   , przy założeniu, że pomiar ten był wykonany zgodnie z instrukcją.

4. Średni błąd względny pomiaru średnicy otworu zwężki wynosi
   , przy założeniu, że pomiar ten był wykonany zgodnie z instrukcją dla pomiarów technicznych.

5. Średni błąd względny pomiaru ciśnienia różnicowego

6. Średni błąd względny wyznaczenia objętości właściwej lub gęstości.

7. Średni kwadratowy błąd względny pomiaru strumienia masy i objętości

8. Graniczny błąd względny pomiaru strumienia masy i objętości

9. Graniczny błąd bezwzględny pomiaru strumienia masy i objętości

10. Wyniki pomiarów po uwzględnieniu błędów

1

16