Что такое объемный расход

Объёмный расход

Объёмный расход — в гидравлике объём жидкости или газа, протекающей через поперечное сечение потока в единицу времени. . При установившемся движении расход капельной жидкости — величина постоянная вдоль данного потока.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Объёмный расход» в других словарях:

объёмный расход — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN volumetric ratevolumetric flow rateflow volumevolumetric flowvolumetric flowrate … Справочник технического переводчика

объёмный расход воды — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN volumetric water discharge … Справочник технического переводчика

объёмный расход газа — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN volumetric gas discharge … Справочник технического переводчика

объёмный расход потока — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN volume of stream flow … Справочник технического переводчика

объёмный фактический расход газа — (напр. поступающего на очистку в электрофильтр) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN actual gas volumetric flow rate … Справочник технического переводчика

Объёмный гидропривод — Одноковшовый экскаватор с объёмным гидравлическим приводом Объёмный гидропривод это гидропривод, в котором используются объёмные гидромашины … Википедия

объёмная скорость течения — объёмный расход — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы объёмный расход EN volume rate of flow … Справочник технического переводчика

Расход — жидкости, газa (a. gas, liquid flow rate; н. Durchfluβmenge, anstehende Casmenge; ф. debit du liquide, du gaz; и. consumo de liquido, de gas; gasto de liquido, de gas) количество жидкости (газа), протекающее в единицу времени через… … Геологическая энциклопедия

РАСХОД — жидкости (газа), количество жидкости (газа), протекающее в единицу времени через поперечное сечение потока. Если кол во в ва измеряется по объёму протекающей жидкости, то Р. наз. объёмным (Q0), если же по массе жидкости, то массовым (Qм). Для… … Физическая энциклопедия

Источник

Понятие расхода. Характеристики потока среды

ПОНЯТИЕ РАСХОДА:

Объемный расход определяется по формуле:

Q = V • S,

где Q — объемный расход;
V — скорость потока;
S — площадь поперечного сечения потока.

Массовый расход определяется через плотность и объемный расход:

Qm = Q • ρ,

где Qm — массовый расход;
ρ — плотность измеряемой среды.

Как правило, в качестве объемных единиц измерения количества среды используют: литр (л), кубический сантиметр (см³) и кубический метр (м³); а массовых — грамм (г), килограмм (кг) и тонну (т).

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА:

Наиболее важными характеристиками потока, влияющими на характер движения среды, являются:

Вязкостью (динамической) называют физическое свойство текучей среды, характеризующее внутреннее трение между ее слоями. Единицей измерения вязкости является Пуаз (П), вязкость маловязких жидкостей и газов измеряют в сотых долях Пуаза — сантипуазах (сП).

Наряду с динамической вязкостью используют величину, называемую кинематической вязкостью:

где ν — кинематическая вязкость;
µ — вязкость.

Единицей измерения кинематической вязкости служит Стокс (Ст), на практике чаще используется его сотая часть — сантистокс (сСТ).

Вязкость жидких сред с увеличением температуры уменьшается, причем для различных жидкостей данная зависимость различна. В то же время, вязкость жидких сред зависит и от давления, обычно возрастая при его увеличении. Однако, при давлениях, встречающихся в большинстве случаев (до 20 МПа), это изменение незначительно и, как правило, не учитывается.

Для газообразных сред зависимость вязкости от давления и от температуры весьма существенна: с увеличением давления кинематическая вязкость газов уменьшается, а с увеличением температуры — увеличивается.

ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ТРУБОПРОВОДЕ:

Скорость потока, вязкость и плотность жидкости определяют режим движения жидкости в трубопроводе. Исследование вопроса о механизме движения сред привело к заключению о существовании двух режимов движения жидкости:

Критерием оценки обоих режимов является число Рейнольдса:

Re = (V • D • ρ)/µ = (V • D)/ν,

где Re — число Рейнольдса;
D — внутренний диаметр трубопровода.

Ламинарный режим движения наблюдается при Re 4000, хотя данное значение, в зависимости от условий движения потока, может оказаться большим. Режим движения при 2000 При турбулентном же режиме эпюра скоростей имеет более сглаженный характер. Закон распределения скорости по сечению трубопровода играет важную роль при определении действительного расхода среды. Так как данный закон в большинстве случаев неизвестен, используется определение средней скорости потока — скорость, с которой должны двигаться через поперечное сечение потока все частицы, чтобы расход среды был равен расходу, полученному с действительными неодинаковыми для различных частиц скоростями.

В зависимости от принципа измерения, осреднение скорости потока производится либо конструктивным путем, либо вытекает из самого принципа измерения. «Качество» осреднения скорости потока напрямую влияет на точность работы расходомера.

При прохождении потока среды через местные сопротивления (колена, тройники, клапаны ) нарушается распределение скорости потока по сечению трубопровода (поток дестабилизируется). Поэтому, как правило, после местных сопротивлений перед расходомером необходимо выдержать прямой участок для стабилизации потока, в противном случае погрешность измерений может увеличиться. Как правило, для современных расходомеров прямой участок «до» составляет порядка 5…20 DN. Более детальные данные о величине прямых участков приводятся в техническом описании конкретного прибора.

Источник

Объемный расход

Объемный расход — это количество жидкости, газа или пара, проходящих заданную точку за определенные отрезок времени, измеряется в единицах объёма таких, как м 3 /мин.

Счетчик объемного расхода воды

Значение давления и скорости в потоке

Давление, которое обычно определяется, как сила на единицу площади, является важной характеристикой потока.

Давление, оказываемое жидкостью, газом или паром в трубопроводе

На рисунке выше показаны два направления, в которых поток жидкости, газа или пара, двигаясь, оказывает давление в трубопроводе в направлении самого потока и на стенки трубопровода. Именно давление во втором направлении чаще всего используют в расходомерных устройствах, в которых на основе показания перепада давления в трубопроводе, определяется расход.

Скорость, с которой течет жидкость, газ или пар в значительной степени влияет на величину давления, оказываемого жидкостью, газом или паром на стенки трубопровода; в результате изменения скорости изменится давление на стенки трубопровода. На рисунке ниже графически изображена взаимосвязь между скоростью потока жидкости, газа или пара и давлением, которое оказывает поток жидкости на стенки трубопровода.

Взаимосвязь между скоростью и давлением

Как видно из рисунка, диаметр трубы в точке «А» больше, чем диаметр трубы в точке «B». Так как количество жидкости, входящей в трубопровод в точке «А», должно равняться количеству жидкости, выходящей из трубопровода в точке «В», скорость, с которой течёт жидкость, проходя более узкую часть трубы, должна увеличиваться. При увеличении скорости жидкости, будет уменьшаться давление, оказываемое жидкостью на стенки трубы.

Для того, чтобы показать, как увеличение скорости расхода текучей среды может приводить к уменьшению величины давления, оказываемого потоком текучей среды на стенки трубопровода, можно воспользоваться математической формулой. В этой формуле учтены только скорость и давление. Другие показатели, такие как: трение или вязкость не учтены. Если не принимать во внимание эти показатели, то упрощенная формула записывается так: P_A + K (V_A) 2 = P_B + K (V_B) 2

Давление, оказываемое текучей средой на стенки трубы, обозначено буквой P. РA — это давление на стенки трубопровода в точке «А» и PB — это давление в точке «B». Скорость текучей среды обозначена буквой V. VA — это скорость текучей среды по трубопроводу в точке «А» и VB — это скорость в точке «B». K — это математическая константа.

Как уже было сформулировано выше, для того, чтобы количество газа, жидкости или пара прошедшее трубопровод в точке «B», равнялось количеству газа, жидкости или пара, вошедшему в трубопровод в точке «А», скорость жидкости, газа или пара в точке «B» должна увеличиваться. Поэтому, если PA + K (VA)2 должно равняться PB + K (VB)2, то при увеличении скорости VB давление РB должно уменьшиться. Таким образом увеличение скорости приводит к уменьшению параметра давления.

Типы потока газа, жидкости и пара

Скорость среды также влияет на тип потока, образующегося в трубе. Для описания потока жидкости, газа или пара используются два основных термина: ламинарный и турбулентный.

Различия ламинарного и турбулентного потока

Ламинарный поток

Ламинарный поток — это поток газа, жидкости или пара без завихрений, который образуется при относительно небольших общих скоростях текучей среды. При ламинарном потоке жидкость, газ или пар движется ровными слоями. Скорость слоев, движущихся в центре потока выше, чем скорость внешних (текущих у стенок трубопровода) слоёв потока. Уменьшение скорости движения внешних слоев потока происходит из-за наличия трения между текущими внешними слоями потока и стенками трубопровода.

Турбулентный поток

Турбулентный поток — это поток газа, жидкости или пара с завихрениями, который образуется при более высоких скоростях. При турбулентном потоке слои потока движутся с завихрениями, а не стремятся к прямолинейному направлению в своем течении. Турбулентность может неблагоприятно влиять на точность измерений расхода посредством возникновения разных величин давления на стенки трубопровода в любой заданной точке.

Источник

объемный расход

3.34 объемный расход V:Объем газа, потребляемый аппаратом в единицу времени в течение его непрерывной работы.

13. Объемный расход

Объем воздуха, равномерно проходящий через систему отбора проб в единицу времени (л/мин)

3.3.1 объемный расход (volumetric flow rate); V, м 3 /ч: Объем газа, потребляемый прибором в единицу времени при непрерывной работе.

3.3.4 объемный расход: Объем газа, который потребляется прибором в единицу времени при непрерывном режиме работы.

Единица измерения: кубический метр в час (м 3 /ч); литр в минуту (л/мин); кубический дециметр в час (дм 3 /ч); кубический дециметр в секунду (дм 3 /с).

Смотри также родственные термины:

3.4.3 объемный расход V: Объем газа, который потребляется аппаратом за единицу времени во время непрерывной работы.

3.3 объемный расход воздуха: Общий объем воздуха, проходящего через объект за единицу времени, м 3 /ч.

3.17 объемный расход газа: Объем газа при рабочих условиях, протекающего через первичный преобразователь расхода в единицу времени.

3.3.1.1 объемный расход газа: Объем газа, потребляемого котлом в единицу времени при непрерывной работе.

3.1 объемный расход газа V, V_r, м 3 /ч: Объем газа, поступающий в котел в единицу времени при непрерывной работе.

3.3.1.5 объемный расход газа, м 3 /ч: Объем газа, потребляемый котлом в единицу времени при непрерывной работе.

3.4.1 объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям: Объемный расход газа, определенный путем пересчета объема газа при рабочих условиях, протекающего через первичный преобразователь в единицу времени, к стандартным условиям.

3.1.1 объемный расход газа: V, V_r, м 3 /ч: Объем газа, потребляемого котлом в единицу времени при непрерывной работе.

3. Объемный расход жидкости (газа)

E. Volume flowrate of a fluid

F. Débit-volume d’un fluide

Расход жидкости (газа), выражаемый через ее объем и время

3.3.3 объемный расход среды: Объем среды при рабочих условиях, протекающей через отверстие сужающего устройства в единицу времени.

63б. Объемный расход топлива через горелку

Объем топлива, проходящий в единицу времени через горелку

63б. Объемный расход топлива через горелку

Объем топлива, проходящий в единицу времени через горелку

Полезное

Смотреть что такое «объемный расход» в других словарях:

объемный расход — объемный расход; мгновенный объемный расход Производная по времени от объема жидкости, протекающей через неподвижную поверхность, проведенную через простой замкнутый контур … Политехнический терминологический толковый словарь

объемный расход V — 3.4.3 объемный расход V: Объем газа, который потребляется аппаратом за единицу времени во время непрерывной работы. Примечание Объемный расход выражается в кубических метрах в час (м3/ч), кубических дециметрах в минуту (дм3/мин), кубических… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

объемный расход — pratekėjęs tūris statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Per tam tikrą laiko tarpą per vandens skaitiklį pratekėjusio vandens tūris. atitikmenys: angl. volume flow vok. durchgeflossenes Volumen, n rus. объемный расход, m pranc … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

объемный расход топлива (окислителя, горючего) ЖРД — объемный расход топлива (окислителя, горючего) Объем топлива (окислителя, горючего) ЖРД, расходуемого при работе ЖРД в единицу времени. Обозначения: Объемный расход топлива ЖРД dV/dt Объемный расход окислителя ЖРД dVок/dt Объемный расход горючего … Справочник технического переводчика

объемный расход жидкости (газа) — объемный расход Расход жидкости (газа), выражаемый через ее объем и время. Обозначение QO [ГОСТ 15528 86] Тематики измерение расхода жидкости и газа Синонимы объемный расход EN volume flowrate of a fluid DE Volumendurchfluß FR débit volume d une… … Справочник технического переводчика

объемный расход воды — Объем воды, протекающий через живое сечение потока в единицу времени. [ГОСТ 19179 73] Тематики гидрология суши Обобщающие термины гидрометрия EN water discharge DE Durchfluss FR débit … Справочник технического переводчика

объемный расход газа — Объем газа, проходящего через сечение трубопровода в единицу времени. [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения (справочное пособие). Москва 2003 г.] Тематики виды (методы) и… … Справочник технического переводчика

объемный расход топлива через горелку — Объем топлива, проходящий в единицу времени через горелку. [ГОСТ 17356 89] Тематики горелки … Справочник технического переводчика

Объемный расход воздуха Q_в, — Объемный расход воздуха Qв, м3/ч объем воздуха, проникающего через закрытый образец в единицу времени. Источник: ГОСТ 26602.2 99: Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо и водопроницаемости … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Объемный расход воздуха — Объемный расход воздуха Qв, м3/ч – объем воздуха, проникающего через закрытый образец в единицу времени. [ГОСТ 26602.2 99] Рубрика термина: Блоки оконные и дверные Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источник

Объемный и массовый расход газа

Расход газа – это количество газа, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Вопрос в том, что принять за меру количества газа. В этом качестве традиционно выступает объем газа, а получаемый расход называют объемным. Не случайно чаще всего расход газа выражают в объемных единицах (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.). Другой мерой количества газа является его масса, а соответствующий расход называется массовым. Он измеряется в массовых единицах (например, г/с или кг/ч), которые на практике встречаются значительно реже.

Как объем связан с массой, так и объемный расход связан с массовым через плотность вещества:
, где – массовый расход, – объемный расход, – плотность газа в условиях измерения (рабочие условия). Пользуясь этим соотношением, для массового расхода переходят к использованию объемных единиц (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.), но с указанием условий (температуру и давление газа), определяющих плотность газа. В России применяют «стандартные условия» (ст.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 20°С. Помимо «стандартных», в Европе используют «нормальные условия» (н.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 0°С. В результате, получаются единицы массового расхода н.л/мин, ст.м3/ч и т.д.

Итак, расход газа бывает объемным и массовым. Какой из них следует измерять в конкретном применении? Как наглядно увидеть разницу между ними? Давайте рассмотрим простой эксперимент, где три расходомера последовательно установлены в магистраль. Весь газ, поступающий на вход схемы, проходит через каждый из трех приборов и выбрасывается в атмосферу. Утечек или накопления газа в промежуточных точках системы не происходит.

Источником сжатого воздуха является компрессора, от которого под давлением 0,5…0,7 бар (изб) газ подаётся на вход поплавкового ротаметра. Выход ротаметра подключен ко входу теплового регулятора расхода газа серии EL-FLOW, производства компании Bronkhorst. В нашей схеме именно он регулирует количество газа, проходящее через систему. Далее газ подаётся на вход второго поплавкового ротаметра, абсолютно идентичного первому. При задании расхода 2 н.л/мин с помощью расходомера EL-FLOW первый поплавковый ротаметр дает показания 1,65 л/мин, а второй – 2,1 л/мин. Все три расходомера дают различные показания, причем разница достигает 30%. Хотя через каждый прибор проходит одно и то же количество газа.

Попробуем разобраться. Какая мера количества газа в данной ситуации остается постоянной: объем или масса? Ответ: масса. Все молекулы газа, попавшие на вход в систему, проходят через нее и выбрасываются в атмосферу после прохождения второго поплавкового ротаметра. Молекулы как раз и являются носителями массы газа. При этом удельный объем (расстояние между молекулами газа) в разных частях системы изменяется вместе с давлением.

Здесь следует вспомнить, что газы сжимаемы, чем выше давление, тем меньше объем занимает газ (закон Бойля-Мариотта). Характерный пример: цилиндр емкостью 1 литр, герметично закрытый подвижным поршнем малого веса. Внутри него содержится 1 литр воздуха при давлении порядка 1 бар (абс). Масса такого объема воздуха при температуре равной 20°С составляет 1,205 г. Если переместить поршень на половину расстояния до дна, то объем воздуха в цилиндре сократится наполовину и составит 0,5 литра, а давление повысится до 2 бар (абс), но масса газа не изменится и по-прежнему составит 1,205 г. Ведь общее количество молекул воздуха в цилиндре не изменилось.

Возвратимся к нашей системе. Массовый расход (количество молекул газа, проходящих через любое поперечное сечение в единицу времени) в системе постоянен. При этом давление в разных частях системы отличается. На входе в систему, внутри первого поплавкового ротаметра и в измерительной части расходомера EL-FLOW давление составляет порядка 0,6 бар (изб). В то время, как на выходе EL-FLOW и внутри второго поплавкового ротаметра давление практически атмосферное. Удельный объем газа на входе ниже, чем на выходе. Получается, что и объемный расход газа на входе ниже, чем на выходе.

Эти рассуждения подтверждаются и показаниями расходомеров. Расходомер EL-FLOW измеряет и поддерживает массовый расход воздуха на уровне 2 н.л/мин. Поплавковые ротаметры измеряют объемный расход при рабочих условиях. Для ротаметра на входе это: давление 0,6 бар (изб) и температура 21°С; для ротаметра на выходе: 0 бар (изб), 21°С. Также понадобится атмосферное давление: 97,97 кПа (абс). Для корректного сравнения показаний объемного расхода, все показания должны быть приведены к одним и тем же условиям. Возьмем в качестве таковых «нормальные условия» расходомера EL-FLOW: 101,325 кПа (абс) и температура 0°С.

Пересчет показаний поплавковых ротаметров в соответствии с методикой поверки ротаметров ГОСТ 8.122-99 осуществляется по формуле:

, где Q – расход при рабочих условиях; Р и Т – рабочие давление и температура газа; Q_С – расход при условиях приведения; Рс и Тс – давление и температура газа, соответствующие условиям приведения.

Пересчет показаний ротаметра на входе к нормальным условиям по этой формуле даёт значение расхода 1,985 л/мин, а ротаметра на выходе – 1,990 л/мин. Теперь разброс показаний расходомеров не превышает 0,75%, что при точности ротаметров 3% ВПИ является отличным результатом.

Из приведенного примера видно, что объемный расход сильно зависит от рабочих условий. Мы показали зависимость от давления, но в той же мере объемный расход зависит и от температуры (закон Гей-Люссака). Даже в технологической схеме, имеющей один вход и один выход, где отсутствуют утечки и накопление газа, показания объемного расходомера будут сильно зависеть от конкретного места установки. Хотя массовый расход будет одним и тем же в любой точке такой схемы.

Хорошо понимать физику процесса. Но, все же, какой расходомер выбрать: объемного расхода или массового? Ответ зависит от конкретной задачи. Каковы требования технологического процесса, с каким газом необходимо работать, величина измеряемого расхода, точность измерений, рабочие температура и давление, особые правила и нормы, действующие в Вашей сфере деятельности, и, наконец, отведенный бюджет. Также следует учитывать, что многие расходомеры, измеряющие объемный расход, могут комплектоваться датчиками температуры и давления. Они поставляются вместе с корректором, который фиксирует показания расходомера и датчиков, а затем приводит показания расходомера к стандартным условиям.

Но, тем не менее, можно дать общие рекомендации. Массовый расход важен тогда, когда в центре внимания находится сам газ, и необходимо контролировать количество молекул, не обращая внимания на рабочие условия (температура, давление). Здесь можно отметить динамическое смешение газов, реакторные системы, в том числе каталитические, системы коммерческого учета газов.

Измерение объемного расхода необходимо в случаях, когда основное внимание уделяется тому, что находится в объеме газа. Типичные примеры – промышленная гигиена и мониторинг атмосферного воздуха, где необходимо проводить количественную оценку загрязнений в объеме воздуха в реальных условиях.

Источник