FIZI
Č
KO-TEHNI
Č
KA MERENJA
2009, Marko Barjaktarovi
ć
UVOD
• Merenje protoka je veoma bitno u velikom broju industrijskih aplikacija.
• Posebno su zna
č
ajna obra
č
unska merenje, jer se cena gasova i te
čnosti određuje na
osnovu protoka kroz cevi.
• Naj
č
eš
ć
e se meri protok vode, nafte, benzina, raznih rastvora, kiseonika, vazduha,
azota, uglenmonoksida, ugljendioksida, metana, vodene pare, itd.
• Pri malim brzina, fluidi se kre
ć
u laminarno. Sa porastom protoka, fluidi se kre
ć
u
turbulentno. Brzina te
č
nosti nije ista duž popre
č
nog preseka fluida, na sredini cevi
ona je najve
ć
a, dok je u dodira sa zidom cevi ona je približno nula.
Međutim
, za
brzinu fluida uzima se srednja vrednost fluida duž popre
č
nog preseka. Kada je
kretanje laminarno,
č
estice se kre
ć
u glatko u okviru sloja. Pri trubulentnom kretanju,
č
estice se više ne kre
ć
u u slojevima, a profil brzine više nije paraboli
č
an ve
ć
približno
ravan.
FIZI
Č
KO-TEHNI
Č
KA MERENJA
2009, Marko Barjaktarovi
ć
UVOD
• Bernulijeva (Bernouilli) jedna
č
ina.
2
2
1
1
2
2
A
A A
A
A
B
B B
B
B
p
v
gz
p
v
gz
• Za nestišljiv fluid (
ρ
= const):
2
2
1
1
2
2
A
A
A
B
B
B
p
v
gz
p
v
gz
3
2
v
gh
• Bernulijeva jedna
č
ina ne uzima u obzir gubitke koji se javljaju usled viskoznog trenja
i na barijerama kao što su ventili, prevoji, suženjima, itd.
• Izraz za protok treba modifikovati koeficijentom C
D
koji zavisi od veli
č
ine i oblika
prigušnice (orifice,
č
esto i merna blenda) i predstavlja izlazne gubite: Q = C
D
Av
.
• Gubici usled trenja (visko
znog između slojeva i u dodiru sa zidom cevi
):
2
,
, gde je dužina cevi, a faktor trenja.
2
L friction
fLv
h
L
f
Dg
• Gubici na spojevima (spoj dve cevi):
2
,
, faktor sprege.
2
L fitting
Kv
h
K
Dg
FIZI
Č
KO-TEHNI
Č
KA MERENJA
2009, Marko Barjaktarovi
ć
UVOD
• Modifikovana Bernulijeva jedna
č
ina:
2
2
,
,
2
2
A
A
B
B
A
B
L friction
L fitting
A
B
p
v
p
v
z
z
h
h
g
g
g
g
• Svi navedeni koeficijenti zadaju se tabelarno i zavise od:
– C
D
od oblika i dimenzije otvora,
– f od Rejnoldsovog broja i materijala od kojeg je cev napravljena,
– K od oblika i dimenzija spojnice,
– C
Drag
od oblika predmeta.
2
, gde je
koeficijent vu
čne sile.
2
Drag
Drag
Av
F
C
C
• Kada se u cev ubaci predmet, koji je pri
č
vrš
ć
en na zid cevi, na predmet deluje sila
usled protoka fluida, koja iznosi:
FIZI
Č
KO-TEHNI
Č
KA MERENJA
2009, Marko Barjaktarovi
ć
PROTOKOMETRI NA BAZI DIFERENCIJALNOG PRITISKA
• Protokometri sa prigušnicom (mernom blendom) –
između spoja dva dela cevi unosi
se dijafragma koja sužava popre
č
ni pre
č
nik cevi.
• Isped i iza dijafragme javlja se pad pritiska koja se meri nekim od mera
č
a
diferencijalnog pritiska.
2
4
S
P
d
Q
K
p
d
• Protok se ra
č
una po slede
ć
oj
formuli:
• gde je d
S
pre
č
nik prigušnice, a d
P
pre
č
nik cevi, K koeficijent koji se
određuje kalibracijom
.
