Przepływ płynów rozwija się wraz z ruchem materiałów płynnych i gazowych, a czujniki ciśnienia odgrywają kluczową rolę w określaniu wielu aspektów przepływu płynów.
Dynamika płynów dostarcza środków do zrozumienia parametrów, które mają wpływ na przepływ płynów.
W tym kontekście, termin „płyn” odnosi się do cieczy lub gazów.
Dlaczego warto mierzyć przepływ?
W różnych procesach przemysłowych, kluczowy jest dokładny pomiar prędkości przepływu płynów w systemie jako całości lub w części. Dotyczy to zarówno gazów i cieczy, które są integralną częścią procesu, jak i sprężonego powietrza, wody lub pary, które są niezbędne do działania instalacji.
Przepływ opisuje szeroki zakres ruchów cieczy, takich jak wydmuchiwanie powietrza, przepływ przez rurę lub bieg wzdłuż powierzchni. Przepływ płynu jest klasyfikowany na wiele różnych sposobów, w oparciu o różne właściwości przepływu.
Przepływomierz jest używany do pomiaru szybkości przepływu płynu lub energii, aby umożliwić kontrolę procesu i zapewnić, że produkt końcowy jest odpowiedniej jakości.
Przepływ płynu może być klasyfikowany na wiele różnych sposobów, w oparciu o różne właściwości przepływu.
Kluczowe pojęcia dynamiki płynów
Oto niektóre z głównych pojęć dynamiki płynów podczas próby zrozumienia dynamiki płynów.
Jak płyną płyny, gęstość i ciśnienie płynów są również kluczowe dla zrozumienia, jak będą one oddziaływać.Lepkość określa, jak odporna jest ciecz na zmiany, więc jest również istotna w badaniu ruchu cieczy. Oto niektóre ze zmiennych, które pojawiają się w tych analizach:
- Lepkość objętościowa: μ
- Gęstość: ρ
- Lepkość kinematyczna: ν = μ / ρ
Liczba Reynoldsa (Re) jest bezwymiarową wartością prędkości używaną do przewidywania wzorców przepływu. Jest ona funkcją siły bezwładności (ρ u L) oraz siły lepkości lub tarcia (μ).
Rozwiązanie Bernoulliego (lub zasada Bernoulliego) służy do określania prędkości płynu na podstawie pomiarów ciśnienia.rozpoczyna się od kwalifikacji nielepkiego, stałego, nieściśliwego przepływu w stałej temperaturze.
- P + ½ρv2 + ρgy = stała
- P = ciśnienie
- v = prędkość
- ρ = gęstość płynu
- g = grawitacja
- y = wysokość
Efekt Venturiego i zasada Bernoulliego
Definicja Zasada Venturiego: Wzrost prędkości płynu powoduje spadek ciśnienia wewnętrznego.
Ze względu na swoją niezawodność i prostotę, Venturi jest jednym z najbardziej powszechnych przepływomierzy.
Przepływomierz Venturiego (znany również jako przepływomierz różnicy ciśnień) jest zastosowaniem równania Bernoulliego.
Przepływomierz Venturiego mierzy natężenie przepływu płynu poprzez zmniejszenie przekroju poprzecznego ścieżki przepływu i wytworzenie różnicy ciśnień.
Przy braku ruchomych części lub nagłych ograniczeń przepływu, przepływomierz Venturiego może mierzyć przepływ cieczy przy minimalnej całkowitej stracie ciśnienia. Przepływomierz Venturiego wymaga dwóch pomiarów ciśnienia i jednego pomiaru temperatury, aby dokładnie określić przepływ.
Zastosowanie Przepływomierze Venturiego:
Przepływomierz Venturiego jest używany w różnych zastosowaniach przemysłowych, które obejmują gaz, ciecze, zawiesiny i inne procesy, w których stała strata ciśnienia jest nie do zaakceptowania.
Przepływomierz Venturiego jest używany w rurach o dużej średnicy, które można znaleźć w oczyszczalniach ścieków. Ze względu na ich stopniowo nachyloną, gładką konstrukcję, pozwalają one na przepływ cząstek stałych.
Przepływomierz Venturiego może być stosowany w aplikacjach, w których występuje duża zawartość cząstek stałych (np. brudnych cieczy) lub pożądany jest wysoki odzysk ciśnienia. Może być również stosowany do pomiaru prędkości płynu.
Temperatury i ciśnienia substancji chemicznych w rurociągu nie mają wpływu na dokładność przepływomierza Venturiego i z tego powodu są one również stosowane w rurociągach ropy naftowej.
Wady przepływomierzy Venturiego:
- Prostota w obsłudze
- Niska strata wysokości
- Tolerancja wysokiej zawartości ciał stałych
- Długotrwała niezawodność
- Brak części ruchomych
- Może być instalowany w dowolnym kierunku: poziomym, pionowym i nachylonym
Wady przepływomierzy Venturiego:
- Drogi
- Trudny do sprawdzenia i konserwacji ze względu na swoją konstrukcję
- Niski współczynnik zwrotu
- Krytyczne wymagania instalacyjne
.