Vloeimeetskyf

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search

'n Vloeimeetskyf (Engels="flow orifice" of "orifice plate") is 'n instrument wat die vloeitempo in 'n pyp meet. Dit werk op die Bernoulli-beginsel wat bepaal dat 'n toename in die snelheid van 'n vloeier gepaard gaan met 'n afname in druk of 'n afname in die vloeistof se potensiële energie as gevolg van swaartekrag.

Dus word die vloeier versnel deur 'n vernouer in die pyp. Die drukval word dan gemeet en daardeur word die vloei bereken.

Meetskyfvergelyking[wysig | wysig bron]

Die meetskyfvergelyking is soos volg:

           of           

en

In die algemeen is:

Vervang nou met:

( is die digtheid van water by 4 °C = 1000 kg/m2.)
( = hoogte van water in millimeter

Dus:

Waar:

  • = Volume-vloeitempo in m3/h
  • = Die drukval oor die meetskyf in millimeter water by 4 °C. Dus is die drukval = ΔP = ρghw/1000 = ghw
  • = Die drukval oor die meetskyf in kPa
  • = Die digtheid van die vloeistof in kg/m3
  • = Die verhouding tussen die gaatjiediameter en die binne pypdiameter. Gewoonlik ~ 0.7
  • = Meetskyfvloeikoëffisiënt ~ 0.692
  • = Spesifieke gravitasie (Die verwysingsdigtheid is die digtheid van water by 4 °C = 1000 kg/m2.))
  • = Gravitasiekonstante = 9.81 m/s2

Vir die afleiding van die meetskyfvergelyking, kyk bylaag A.

Vloeikompensasie vir gasse[wysig | wysig bron]

Gemete gasvloeie moet altyd gekompenseer word.

Die volgende formules kan gebruik word (kyk Bylaag B vir die afleiding van hierdie formules):

Volume-vloeitempo (bv m3/h):

Massa-vloeitempo (bv kg/h):

Normaal-vloeitempo (bv m3n/h of kmol/h):

Waar:

  • = Molêre massa (in kmol/kg)
  • = Absolute druk (bv kPa(a))
  • = Absolute temperatuur (in Kelvin)
  • = Volumevloeitempo (bv m3/h)
  • = Massavloei (bv kg/h)
  • = Digtheid (bv kg/m3)
  • = Normaalvloei (bv m3n/h of kmol/h)
  • Voetskrif "0" = Verwysings proseskondisies (bv volgens datastaat = oorspronklike ontwerp)
  • Geen voetskrif = Huidige proseskondisies

Vloeimetingkorreksie[wysig | wysig bron]

Soms is die vloeimeting verkeerd gekalibreer wanneer daar in werklikheid geen vloei is nie. Wanneer die klep toe is, gee dit nietemin 'n vloeilesing. Dit word 'n nulfout genoem, en so 'n verkeerde lesing word gekorrigeer deur aanwending van die volgende vergelyking:

Waar:

  • = Werklike vloei
  • = Gemete vloei
  • = Nulfout = vloei wanneer die werklike vloei nul is

Bylae[wysig | wysig bron]

Bylaag A: Afleiding van formule van berekening[wysig | wysig bron]

Simbole:

Simbool Beskrywing Eenheid
Vloeistof se snelheid by 'n punt op 'n stroomlyn m/s
Swaartekragversnelling 9.81 m/s2
Die hoogte van 'n punt bo 'n verwysingsvlak m
Die druk by 'n punt kPa
Die digtheid van die vloeistof kg/m3
Volume-vloeitempo m3/h
Deursnitarea van pyp (A = πd2/4) m2

Volgens die Bernoulli-beginsel is:

Dus, voor en na die vernouer (meetskyf) is:

of:

Die verwantskap tussen volumevloei, deursnitarea en snelheid is:

  of   en  :

Dus:

Los op vir :

As , dan is:

Die vergelyking hierbo vir gee die teoretiese volume-vloeitempo. Die betafaktor word gedefinieer as en ook die uitlaatvloeikoëffisiënt :

Laastens word die meterkoëffisiënt gedefinieer as om die finale vergelyking vir volumevloei deur 'n vloeimeetskyf te kry:

Bylaag B: Afleiding van formules vir vloeikompensasie[wysig | wysig bron]

Gebruik die volgende meetskyfvergelyking:

Omdat die drukval oor die meetskyf nie 'n funksie is van druk, molmassa, digtheid of temperatuur nie, geld die volgende:

Waar voetskrif "0" die proseskondisies volgens ontwerp (d.i. volgens die datastaat) aandui, en sonder voetskrif die huidige proseskondisies aandui. Dan is:

Omdat , en nie verander nie, kanselleer dit mekaar uit om die volgende formule te kry:

In terme van volumevloei[wysig | wysig bron]

Uit (1):

Indien:

dan is:


( en kanselleer uit)

Dus is:

In terme van massavloei[wysig | wysig bron]

Indien:

Vervang bogenoemde in (1):

As vir gasse geld dat kan hierbo vervang word met slegs omdat aan die linker- en regterkant gaan uit kanselleer. Dus is:

In terme van normaalvloei[wysig | wysig bron]

Normaalvloei is in wese gelykstaande aan molvloei: 1 kmol gas = 22.314 m3 by normal kondisies (kyk Ideale gaswet). Dit kan ook soos volg geskryf word:

.

Dus, as:

, waar n = mol, m = massa en M = molêre massa, dan is:

waar = molvloei, W = massavloei en M = molêre massa