Bosim farqlari o‟zgaruvchan sarf o‟lchagichlar

12.2. Bosim farqlari o‟zgaruvchan sarf o‟lchagichlar
Quvur o‟tkazgichlardagi suyuqlik, gaz va bug‟ sarfini bosim farqi bo‟yicha
o‟lchash usuli keng tarqalgan va yaxshi o‟rganilgan. Sarfni bosim kamayishi
o‟zgaruvchan sarf o‟lchagichlar orqali o‟lchash usuli modda potensial
energiyasining quvur o‟tkazgichdagi toraygan qismidan o‟tishidagi o‟zgarishiga
asoslangan. Dastlabki o‟zgartgich vazifasini bajaruvchi toraytirish qurilmasi
quvuro‟tkazgichda o‟rnatilib, mahalliy torayishni hosil qiladi. Modda kesimning
toraygan joyidan o‟tayotganida uning tezligi oshadi. Tezlikning binobarin, kinetik
energiyaning ortishi oqimning toraygan kesimdan o‟tishida potensial energiyaning
kamayishiga olib keladi. Demak, toraygan kesimdagi statik bosim uning avvalgi
kesimidagi bosimdan kam bo‟ladi. Shunday qilib, modda toraytirish qurilmasidan
o‟tishida bosimlar farqi
ΔР=Р
2
mavjud bo‟ladi (12.1-rasm). Bu bosimlar farqi oqim
tezligi va suyuqlik sarfiga bog‟liq. Demak, toraytirish qurilmasi hosil qilgan
81
bosimlar farqi quvuro‟tkazgichdan o‟tgan
modda sarfining o‟lchovi bo‟lishi mumkin.
Sarfning sonli qiymati esa difmanometr
o‟lchagan ΔР bosimlar farqi bo‟yicha
aniqlanadi.
Suyuqlik, gaz va bug‟larning sarfini
o‟lchash uchun toraytirish qurilmasi sifatida
standart diafragmalar, soplolar, Venturi
soplosi va Venturi quvuri ishlatiladi.
12.1-rasm,
a
da
ko‟rsatilgan
diafragma dumaloq teshikli yupqa diskdan
iborat. Teshikning markazi quvuro‟tkazgich
o‟qida yotishi kerak. Oqimning torayishi
diafragma oldida boshlanadi va undan
o‟tgan, ma„lum masofadan so‟ng o‟zining
minimal kesimiga erishadi. Undan keyin
oqim tobora kengayib quvuro‟tkazgichning
to‟liq, kesimiga erishadi. 12.1-rasm, a da
egri chiziq orqali quvuro‟tkazgich devorlari
bo‟yicha taqsimlangan bosimning o‟zgarishi
tasvirlangan; shtrix-punktir chiziq bilan
quvuro‟tkazgich o‟qi bo‟yicha taqsimlangan
bosimni
tasvirlovchi
egri
chiziq,
ko‟rsatilgan. Ko‟rinib turibdiki, diafragma
orqasida
bosim
dastlabki
qiymatiga
erishmaydi. Modda diafragmadan o‟tganda,
diafragma orqasidagi burchaklarda «o‟lik»
hudud hosil bo‟ladi. Bu еrda bosimlar farqi
natijasida
suyuqlikning
teskari
yo‟nalishdagi harakati yoki ikkilamchi oqim
paydo bo‟ladi. Suyuqlikning qovushqoqligidan asosiy va ikkilamchi oqim bir-biriga
qarama-qarshi harakat qilib uyurmalar hosil qiladi. Bunda diafragma orqasida
birmuncha energiya sarflanadi, demak, bosim ham ma„lum darajada kamayadi.
Diafragma oldidagi zarrachalar yo‟nalishining o‟zgarishi va ularning diafragma
orqasidagi siqilishi potensial energiyaning o‟zgarishiga deyarli ta„sir ko‟rstmaydi.
12.1-rasm, a da ko‟rsatilganidek Р
1
va Р
2
bosimlar diafragma diskining oldi va
oraqasidagi diafragma tekisligi hamda quvuro‟tkazgichning ichki yuzasi o‟rtasida
hosil bo‟lgan, burchaklarga o‟rnatilgan alohida teshiklar yordamida tanlanadi. Soplo
(12.1-rasm, b) konsentrik teshikli nasadka shaklida ishlangan. Uning kirish qismi
ravon torayib, chiqish qismi esa silindrdan iborat. Soploning profili
sharrachaning
to‟liq siqilishini ta„minlaydi va soplodagi silindr teshigining yuzasi oqimning
minimal kesimiga teng deb hisoblanishi mumkin
(F=F
2
).
Soplo orqasida hosil
bo‟ladigan uyurmali harakat diafragmadagiga ko‟ra kam energiya yo‟qotishlarga
olib keladi.
82
Lekin, bosimlar farqi tenglashgandagi bir xil sarf uchun diafragmaning o‟tish
teshigidagi
0
F
yuza soplonikidan katta bo‟lgani sababli bosimlar yo‟qolishi bir xil.
Soploning old va orqasidagi Р
1
va Р
2
bosimlar xuddi diafragmaniqidek tanlanadi.
12.1-rasm, b da Venturi soplosi tasvirlangan. Venturi soplosi qisqa silindrik
qismga o‟tuvchi silindrik krish o‟tuvchi silindrik kirish qism va kengayuvchi konus
diffuzor qismdan iborat. Toraytirish qurilmasining bunday shaklida, chiqish
diffuzori mavjudligi tufayli, bosim sarfi diafragma va soplodagi bosim sarfiga
nisbatan ancha kam.
1
R
va
2
R
bosimlar Venturi soplosining ichki bo‟shlig‟i bilan
aylana bo‟yicha joylashgan teshiklar orqali, bog‟langan xalqa kameralar yordamida
tanlanadi.
P
F
Q
х
2
0
; (12.1)
bu еrda Q
x
-hajmiy sarf, m
3
/с; ΔР – toraytirish qurilmasining yonlarida o‟lchangan
bosimlar farqi, Па; F
0
-toraytirish qurilmasi teshigining yuzasi, m
Massa sarfi hajmiy sarf va suyuqlik zichligi ko‟paytmasiga teng:
P
F
Q
m
2
0
. (12.2)
Tajribalarning ko‟rsatishicha, sarf koeffitsienti modda turiga bog‟liq bo‟lmay,
asosan toraytirish qurilmasining turi va hajmiga hamda Reynolds soniga, ya„ni
oqimning fizikaviy xossalariga bog‟liq:
α=f(Re, F
0
, D)
bu еrda D – quvur diametri
.
Siqiluvchi muhit sarfini o‟lchashda, ayniqsa, bosimlar farqi katta bo‟lganda,
modda oqimi toraytirish qurilmasidan o‟tayotgandagi bosimning o‟zgarishi
natijasida modda zichligining o‟zgarishini e„tiborga olish zarur. Lekin gaz yoki
bug‟ning toraytirish qurilmasidan o‟tish vaqti ko‟p bo‟lmagani sababli, moddaning
siqilishi va kengayishi adiabatik ravishda, ya„ni issiqlik almashuvsiz o‟tadi. Unda
quyidagi tenglama o‟rinli bo‟ladi:
H
P
Р
/
1
1
'
2
'
2
1
(12.3)
bu еrda Н – adiabata ko‟rsatkichi.
(12.1), (12.2), (12.3) tenglamalarni birgalikda еchsak, gaz yoki bug‟ sarfini
hisoblash formulalari quyidagi shaklga keladi:
P
F
Q
x
2
0
; (12.4)
83
P
F
Q
m
2
0
(12.5)
bu еrda ε- kengayish koeffitsientiga kiritilgan tuzatish.
).
,
,
(
2
2
1
H
m
P
P
P
f
(12.6)
Demak, gaz va bug‟ sarfini hisoblash formulalari suyuqlik sarfini hisoblash
formulasidan ε koeffitsientining mavjudligi bilan farq qiladi. Agar ε=1 bo‟lsa, bu
formulalarni siqilmaydigan suyuqliklar uchun ham qo‟llash mumkin. Hisoblashni
qulaylashtirish uchun toraytirish qurilmasi teshigining yuzasi o‟rni uning d diametri
olinadi. Bundan tashqari, tajribada soatli sarfdan foydalanish qulay. Shuni nazarda
tutib bir qator o‟zgartirishlardan so‟ng quyidagi soatli hajmiy va massaviy sarf
formulasiga ega bo‟lamiz:
P
d
Q
x
2
3
10
9986
,
3
(12.7)
P
d
Q
m
*
2
10
9986
,
3
2
3
(12.8)
ko‟pincha sarfni quvur diametri D orqali ifodalash lozim bo‟ladi. Unda
«toraytirish qurilmasi moduli» tushunchasi kiritiladi:
2
)
/
(
d
d
m
(12.9)
(12.7) va (12.8) formulalarga m ni kiritsak,
P
D
m
P
D
m
Q
x
2
3
2
3
*
*
*
*
10
*
4
*
*
*
*
10
*
9986
,
3
(12.10)
P
D
m
Q
m
*
2
*
*
*
*
10
*
9986
,
3
2
3
(12.11)
(12.10) va (12.11) formulalar asosiy hisobiy formulalaridir. Bu tenglamalarni
qo‟llab toraytirish qurilmalarining hisobi bajariladi va bosimlar farqini o‟lchashga
mo‟ljallangan differensial manometrning ko‟rsatkichlari tanlanadi.
|