НЕКОТОРЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ
Расходомер Вентури
Расходомер Вентури представляет собой плавно суженную и расширяющуюся цилиндрическую вставку, устанавливаемую в трубе. Чтобы понять принцип его работы, рассмотрим рис. 3.13. Установим два пьезометра: один в расширенной части расходомера, другой - в сужении. Приведенные далее рассуждения должны показать, что при изменении расхода жидкости, проходящей по трубопроводу, меняется разность показаний пьезометров .
Рис. 3.13. Расходомер Вентури
Напишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2, полагая отсутствие потерь напора, :
. (3.109)
Поскольку , следовательно, показания пьезометра в первом сечении будут больше, чем во втором:
.
Разность показаний пьезометров составляет
. (3.110)
Подставив выражение (3.110) в уравнение (3.109), получим
. (3.111)
Поскольку площади поперечных сечений 1-1 и 2-2 известны, то, используя уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости, имеем
,
или
.
Подставив полученное выражение для , в уравнение (3.111) и решив его относительно скорости , получим
. (3.112)
Теоретический расход жидкости в трубопроводе составляет
. (3.113)
или
,
где - постоянная расходомера.
. (3.114)
Таким образом, если известны диаметр трубы и диаметр сужения и измерена разность пьезометрических высот, то можно вычислить расход жидкости, проходящей по трубопроводу по формуле (3.113).
Следует отметить, что в случае движения идеальной жидкости приведенные ранее рассуждения правильны. При движении через расходомер вязкой жидкости возникают потери напора, поэтому необходимо ввести в конечную формулу соответствующую поправку на сопротивление в виде коэффициента расхода водомера , .
Коэффициент расхода водомера Вентури, изготовленного в соответствии со стандартом по измерению расхода жидкостей, составляет .
Окончательная формула с учетом
, (3.115)
где - окончательная постоянная водомера, имеющего конкретные значения и .
Дата добавления: 2016-02-27; просмотров: 733;