ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ. Ротаметры относятся к приборам для измерения секундных расходов жидкостей или газов, называемых расходомерами обтекания или расходомерами постоянного перепада
Ротаметры относятся к приборам для измерения секундных расходов жидкостей или газов, называемых расходомерами обтекания или расходомерами постоянного перепада давления. Ротаметр (рис. 5) в простейшем виде состоит из вертикальной конусной стеклянной трубки 1, внутри которой находится чувствительный элемент 2, выполненный в виде поплавка. Для обеспечения устойчивости работы поплавка его верхний обод снабжен каналами с крутым наклоном.
Рис. 5. Схема ротаметра
Под действием потока жидкости или газа поплавок перемещается вертикально в трубке 1, одновременно приходит во вращательное движение и центрируется в середине потока. По перемещению поплавка ротаметра вдоль его шкалы, нанесенной на конусной стеклянной трубке, судят об объеме расхода жидкости или газа. Если допустить, что скорость при всех расходах остается почти постоянной (потому что с увеличением расхода поплавок перемещается вверх и увеличивается площадь кольцевого канала), то величину расхода рабочей среды через ротаметр можно определить по формуле
где Однако, аналитическое определение величины коэффициента расхода ротаметра в значительной степени затруднено, поэтому его, обычно, определяют экспериментальным путем. Под градуировкой ротаметра понимают выявление зависимости Работа выполняется на приборе Д. Бернулли (рис. 6), состоящем из центробежного насоса, питательного бака, трех автономных, параллельно расположенных опытных участков трубопровода и набора пьезометров. Во время проведения опытов вода в системе циркулирует непрерывно. Измерение расхода жидкости осуществляется при помощи ротаметров X и Y, установленных на нагнетательной линии, которые перед началом работ гра-
Таблица 8 Результаты замеров и вычислений
14 15 16 17 18 19 20 Рис. 12. Напорная и пьезометрическая линии
Член Уравнение Д. Бернулли может быть изображено графически. Для этого по оси абсцисс откладывают расстояние между сечениями трубопровода, а по оси ординат - значения соответствующих напоров для этих же сечений. Обычно, чтобы иметь полную характеристику трубопровода, строят пьезометрическую линию, соединяющую сумму отрезков ( Эксперименты выполняются на приборе Д. Бернулли, схема и описание которого приведены в отчете по лабораторной работе № 5. Результаты замеров и вычислений вносятся в отчет в виде табл.8 и строят графические изображения зависимостей
дуируют, используя для этого мерный сосуд, вмонтированный в бак. Расход жидкости определяется путем измерения времени наполнения t мерного бака известного объема (V = 3л). Выводы из расчетных сечений от всех пьезометрических трубок сосредоточены на общем щите со шкалой для отсчета высоты уровня в трубках. Все пьезометры имеют общий нуль отсчетов. Направление потока жидкости и его расход регулируются при помощи соответствующих кранов и вентилей. На схеме прибора Д. Бернулли (см. рис. 6) показаны значения диаметров всех участков трубопровода и координаты центров рассматриваемых сечений на участке. Результаты замеров и вычислений вносят в отчет в виде табл. 5 и строят графические изображения зависимостей
Таблица 5 Результаты замеров и вычислений
Рис. 7. Графические изображения зависимостей
|
- коэффициент расхода ротаметра, включающий в себя ряд геометрических и режимных параметров.
или 
где H - шкала прибора (ротаметра). В результате градуировки ротаметра должна быть установлена экспериментальным путем зависимость между расходом жидкости через ротаметр и делениями шкалы, против которых устойчиво устанавливается верхний уровень поплавка ротаметра при течении через него определенного расхода жидкости.
учитывает потери напора на преодоление сопротивлений движению жидкости между двумя сечениями потока.
), и напорную линию, соединяющую сумму отрезков (
).
)
и 
.
,
дел.
,
с
,
,
дел.
,
с
,
