Вдосконалення методу вимірювання витрати газу з використанням торцевих звужувальних пристроїв

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної задачі щодо вдосконалення методу вимірювання витрати газу з використанням торцевих звужувальних пристроїв. Проведений аналіз методів і засобів вимірювання об’єму та об’ємної витрати газу методом змінного перепаду тиску та обґрунтувані напрямки його вдосконалення для області малих витрат газу із застосуванням торцевих звужувальних пристроїв. На основі математичного і фізичного моделювання, а також експериментальних досліджень вивчені закономірності зміни запропонованого комплексного коефіцієнта витрати торцевих звужувальних пристроїв, який визначається добутком коефіцієнта витрати, коефіцієнта розширення газу і площі отвору звужувального пристрою як функції від числа Рейнольдса, а також від конструктивних параметрів звужувальних пристроїв. Встановлені закономірності зміни коефіцієнта розширення робочого середовища при вимірюванні витрати торцевими звужувальними пристроями і вдосконалена методологія передавання одиниці об’єму і об’ємної витрати газу за умов їх функціонування при зміні виду робочого середовища. Проведений метрологічний аналіз вимірювання витрати природного газу при використанні торцевих звужувальних пристроїв як первинних перетворювачів і проведена апробація їх практичного застосування при діагностуванні побутових лічильників газу на місці експлуатації. The dissertation is devoted to solution of current scientific and applied tasks of improvement the method of gas flow measuring with face nozzle using. The analysis of methods and measuring volume and volumetric gas flow by variable pressure drop and justifications directions of its improvement for the small gas flow with face nozzle using . Based on the mathematical and physical modeling and experimental studies examined patterns of the proposed integrated flow coefficients face nozzle devices, which is determined by the flow product of flow coefficient, expansion coefficient and space opening face nozzle device as a function of the Reynolds number, as well as design parameters face nozzle devices. The laws of expansion coefficient changes of the working environment in the measurement of flow with face nozzle devices and improved methodology transfer unit volume and volumetric flow of gas under the conditions of their operation when changing the type of work environment. Conducted measurement analysis measuring natural gas consumption by fece nozzle devices as primary transducers and conducted testing of their application in the diagnosis of household gas meters on site. Диссертация посвящена решению актуальной научно–прикладной задачи по совершенствованию метода измерения расхода газа с использованием торцевых сужающих устройств. Выполнен анализ методов и средств измерения объема и объемного расхода газа методом переменного перепада давления и обоснованы направления его совершенствования с использованием торцевых сужающих устройств для области малых расходов газа. На основе математического и физического моделирования, а также экспериментальных исследований изучены закономерности изменения предложенного комплексного коэффициента расхода торцевых сужающих устройств, который определяется произведением коэффициента расхода, коэффициента расширения рабочей среды и площади отверстия сужающего устройства как функции от числа Рейнольдса, а также зависит от конструктивных параметров сужающих устройств. Установлены закономерности изменения коэффициента расширения рабочей среды при измерении расхода газа торцевыми сужающими устройствами, которые выполнены с применением исследований при истечении потока жидкости и воздуха через сужающие устройства. Усовершенствована методология передачи единицы объема и объемного расхода газа в условиях функционирования торцевых сужающих устройств и изменения вида рабочей среды: воздуха или газа. Это обеспечивает возможность определения погрешности бытовых счетчиков на природном газе в реальных условиях эксплуатации. Выполнен метрологический анализ измерения расхода газа с применением торцевых сужающих устройств при их работе на природном газе. Проведена апробация усовершенствованного метода измерения расхода газа с применением торцевых сужающих устройств путем создания опытного образца установки для диагностирования бытовых счетчиков газа на месте эксплуатации.