DIAFRAGMAKULUMÕÕTURI TAREERIMINE (0)

 
Soojustehnika  instituut 
 
 
MSE0100  Soojustehnika  
Praktikum  nr. 2 
DIAFRAGMAKULUMÕÕTURI  TAREERIMINE  
 
Üliõpilane: 
Matrikli number: 
Rühm: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Töö tehtud: 
 
Esitatud: 
 
Kaitstud: 
 
 
 
Juhendaja :  
 
 
Tallinn 
2015 
1  TÖÖ EESMÄRK 
 
Töö  eesmärgiks  on  tutvda  diafragmakulumõõturi  ehituse  ja  tööpõhimõttega.  Samuti  ka 
tareerida  diafragmakulumõõtur  ning  koostada  tareerimiskõverad  Δp=f (Q)  ja  α=f
1
2(ReD) 
m= const  korral 
 
 
 
 
2 
 
2  KATSESEADME KIRJELDUS 
 
Katseks  kasutatakse  järgmisi  vahendeid:  mõõtediafragma  veetoru  sirgel  lõigul,  mõõtepaak 
veeklaasiga, rõhulangu mõõteriist, piesoelektriline muundur, elavhõbetermomeeter, stopper . 
 
Joonisel nr 1 on näidatud  katseseadme skeem, kus 1 – mõõtepaak; 2 – nivooklaas; 3 –  veekulu  
reguleerimiskraan; 4 – vee sisselaskekraan; 5 – väljalaskekraan; 6 – rõhulangu mõõteriist; 7 – 
impulsskraanid; 8 – piesomuundur; 9 –  veepaak ; 10 –  pump ; A –  diafragma  sõlm. 
 
 
Joonis 1 Katseseadme skeem 
Vedeliku  voolamisel  läbi  diafragma  tekib  joa  kohalik  ahenemine  ja  vooluse  kiirenemine. 
Seetõttu  suureneb joa kineetiline energia. Potensiaalne energia ja staatiline rõhk vähenevad. 
Teatud kaugusel diafragmast saavutab voolukiirus oma  esialgse  väärtuse nind staatiline rõhk 
osaliselt taastub . Diafragma hüdrodünaamilise takistuse tõttu esineb jääv rõhukadu. 
 
Ahendkulumõõtur  koosneb  kuludiafragmast,  piesomuundurist  ja  nendega  ühendatud 
numbrinäiduga mõõteriistast. Staatiline  rõhulang  vahetult diafragmas sõltub vedeliku kulust. 
Veevoolu  avamiseks  mõõtepaaki  ja  sellest  möödajuhtimiseks  järjekordse  veekulu 
reguleerimise  ajal  on  ettenähtud  kraan  4.  Rõhulangu  möödetakse  mõõteriistaga  6,  mis  saab 
3 
 
impulsi  piesomuunduri  8  kaudu.  Diafragma  lahutamiseks  mõõteriistast  on  impulsstorudel 
kraanid   7.  Katse  jooksul  mõõtepaaki  1  kogunenud  vee  maht  määratakse  nivooklaasi  2 
mõõteskaalalt. Veekulu reguleeritakse  kraani 3 abil Mõõtepaaki tühjendatakse kraani 5 kaudu. 
 
 
3  TÖÖ KÄIK 
 
Enne katse alustamist kontrolliti, et veepaak oleks tühi ning väljalaske kraan suletud. Seejärel 
määrati esimene rõhulang ja veekuluks 30 dm3 vett. Järgmisena avatakse impulsstorude 
ventiilid ning  vee sisselakse kraan. Stopperiga määratakse  ajavahemik 30 dm3 vee 
voolamiseks paaki. Katse lõpul suletakse kõik ventiilid. Iga uue katse alguses määratakse uus 
ja eelnevast väiksem rõhulang. Katse viidi läbi viie erineva rõhu juures.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
4  KATSEANDMETE TÖÖTLUS 
 
 
 
Matemaatilised  avaldised ja valemid 
 
1.  Ühes sekundis diafragmat läbiva vee hulk (valem 1) 
(Valem 1) 
kus  Q´ on paaki voolanud veehulk dm3 
         τ aeg mis kulus 30 dm3 vee voolamisel paaki 
Katse nr. 1 
 30  3
 
Q 

  
 
 75 10
 
 4    
 
Q  4  10
 
 
, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.  Funktsioon arvust ReD (valem 2) 
  
                                        (Valem 2) 
 
Kus 
 w – vedeliku voolamise kiirus torus m/s 
D=0.0215 m – toru sise läbimõõt (m)  
Q – on vedeliku kulu m3/s 
v= 0,9602*106     vedeliku kinemaatiline  viskoosus  (saadud lineaarse interpoleerimise teel) 
 
Katse nr 1: 
5 
 
      
ReD=1.273*                  = 24,619 * 103  
 
 
 
 
3.  Kuluteguri α leidmine (Valem 3) 
 
ehk siis  
α=         
 
   
kus  
A= 1,76715*10-4 m2 – diafragma pind 
Δρ – rõhulang (Pa) 
ρ= 997,6 kg/m3 – vee tihedus 22°C (saadud lineaarse interpoleerimise abil) 
 
Katse 1. 
α=
      
*        =0,687 
             
      
 
Tabel 1: Vee viskoosuse ja tiheduse  sõltuvus  temperatuurist                                           Tabel 1 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
 
 
 
Graafik 1 Sõltuvuse Q = f (Δ p) graafik                                     Graafik 1 
Q = f (Δ p)  
 
y = 6E-08x + 9E-05 
R² = 0,9782 
0,00045 
0,0004 
0,00035 
 
0,0003 
s)/ 0,00025 
3
 
0,0002 
0,00015 
Q(m
0,0001 
0,00005 
0 
0 
1000 
2000 
3000 
4000 
5000 
6000 
ΔP (Pa) 
 
 
Graafik 2 Sõltuvuse  α = f (ReD) graafik                                   Graafik 2 
 
7 
 
y = 1E-05x + 0,4356 
a=f(ReD) 
R² = 0, 9036  
1 
0,9 
0,8 
0,7 
0,6 
 a 0,5 
0,4 
0,3 
0,2 
0,1 
0 
8000 
ReD (log) 
80000  
 
 
 
5  TULEMUSED JA JÄRELDUSED 
 
Mida suurem on rõhulang, seda suurem on vedeliku hulk, mis läbib diafragmat ühe sekundi 
jooksul.  Kulu  tegur  α  on  seda  suurem,  mida  suurm  on  rõhulang.  Rõhulangu  vähendamisega 
pikenes aeg, mis kulus anma täitumiseks.  
 
 
8 
 
LISA 1 – KATSEANDMETE TABEL 
 
Tabel 2. Katseandmete ja arvutuste tabel                                             Tabel 2 
Nr 
Δp (kPa)  Q´(dm3)  τ  (s) 
Q  (m3/s) 
Re
D 
 
1 
5,4 
30 
75 
0.00040 
24600 
0,687 
2 
4,4 
30 
90 
0.00033 
20300 
0,628 
3 
3,6 
30 
96 
0.00031 
19100 
0,652 
4 
3,1 
30 
110 
0.00027 
16600 
0,612 
5 
2,4 
30 
134 
0.00022 
13500 
0,567 
 
 
 
 
9