عضویت العربیة
شنبه، 1 شهريور 1393 (سال اقتصاد و فرهنگ با عزم ملی و مدیریت جهادی)
امام علی علیه السلام فرمودند: خردمندترین مردم کسی است که به عواقب و فرجام کار بیشتر بنگرد. غرر الحکم، ج 2، ص 484
مسیر جاری : صفحه اصلی/انجمن ها/کنکور،دانشگاه، دانشجو/ دانشجو و علوم دانشگاهی/جزوات،مقالات و مباحث ریاضی ، فنی و مهندسی/مهندسي مكانيك

لوله ونتوری متر

لوله ونتوری متر
جمعه 7 مرداد 1390  3:37 AM

بسم الله الرحمن الرحیم

 

دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

گزارشکار مکانیک سیالات

 

نام ازمایش :

لوله ونتوری متر

 

استاد مربوطه:

 خانم زمان

 

نام ونام خانوادگی تهییه کننده :

عبدالکریم رمضانی پور

 

 

 

هدف :

بدست آوردن افت فشار در ونتوری متر و اندازه گیری ضریب تخلیه ونتوری متر

ابزار و مواد لازم:

دستگاه ونتوری متر، تانک ذخیره آب، پمپ گریز از مرکز، شیر کنترل سوزنی، مانومتر جیوه ایی، کرنومتر.

 

تئوری آزمایش :

ونتوری متر جهت اندازه گیری دبی در لوله ها بکار برده می شود. این وسیله معمولا دارای ساختمانی متشکل از بخش های زیر است :

1- بخش بالا دست جریان که قطر آن برابر قطر لوله است و دارای یک آستر برنزی و یک حلقه پیزومتری برای تعیین فشار استاتیک است.

2- یک قسمت مخروطی همگرا.

3- یک گلوگاه استوانه ایی با آستر برنزی مجهز به حلقه پیزومتری.

4- یک قسمت مخروطی با واگرایی تدریجی که نهایتا اندازه آن برابر قطر لوله می شود.

 در قسمت همگرا انرژی فشار به انرژی جنبشی تبدیل می شود، زیرا سطح مقطع لوله به تدریج کم می شود و چون دبی سیال ثابت است لذا سرعت آن افزایش پیدا می کند. در قسمت واگرا سطح مقطع لوله به تدریج زیاد می شود و در این حالت انرژی جنبشی به تدریج به انرژی فشار تبدیل می گردد. واضح است که سرعت سیال در گلوگاه ونتوری از همه نقاط بیشتر است. در عبور از ونتوری انرژی کل سیال کمی کاهش خواهد یافت، به هر حال افت فشار در عبور از ونتوری متناسب با دبی سیال است. مقداری از سیال که در واحد زمان از یک سطح مقطع عبور می کند، دبی نام دارد. اندازه گیری دبی جریان بسیار با اهمیت بوده که کاربرد آن از اندازه گیری دبی خون در رگ های انسان تا اندازه گیری دبی اکسیژن مایع در موشک استفاده می شود. در انتخاب وسیله اندازه گیری شدت جریان مناسب عوامل زیادی از جمله قیمت، چگالی سیال، میزان خوردگی سیال، ویسکوزیته سیال، سرعت سیال دخالت دارد. روش های اندازه گیری سیال به شرح زیر است:

1- روش جابجایی مثبت:در این روش دبی یک سیال غیرفراررا با روش توزین به دست آورد. زمان لازم برای جمع آوری مقدارمعین این مایع در یک ظرف را اندازه گیری می کنند سپس مایع جمع آوری شده را به طوردقیق توزین می کنند .

2- روش انسدادجریان : در این روش با استفاده از وسایلی که در مسیرجریان قراردارند با ایجاد اختلاف فشارمیزان دبی را اندازه گیری می کنند دستگاه هایی که به این منظوراستفاده می شوند         عبارت اند از اری فیس و ونتوری مترها و شیپورها. 

اندازه ونتوری متر با قطر لوله آن تعیین می شود. برای آنکه نتایج حاصله دقیق باشد، باید طول  ونتوری متر حداقل ده برابر قطر لوله باشد. در جریان خروجی از لوله به طرف گلوگاه سرعت به مقدار زیادی افزایش و متناظر آن فشار کاهش می یابد. مقدار دبی در جریان تراکم نا پذیر تابعی از مقدار نشان داده شده بوسیله مانومتر است. فشارها در قسمت اولیه و گلوگاه دستگاه، فشارهای واقعی هستند و سرعتهای بدست آمده از معادله برنولی سرعتهای تئوری خواهند بود. وقتی که در معادله انرژی افت ها را در نظر بگیریم، سرعت ها واقعی خواهند بود.

لوله ونتوری (ونچوری) (Venturi Tube): گلوگاه لوله ونتوری از یک استوانه ی باریک تشکیل شده که گلویی (Throat) نامیده می شود. دهانه ی ورودی گلوگاه به تدریج جمع یا باریک می شود (مانند یک نازل) ، اما دهانه ی خروجی آن به صورت یک شیپوره ی واگرا (Diffuser) به تدریج باز می شود. با استفاده از یک لوله ی ونتوری ، افت فشار به طور قابل توجهی نسبت به افت فشار گلوگاه اریفیس دار و یا نازل دار کم تر می شود. علت کم بودن افت فشار لوله ی ونتوری ، بیشتر به علت شکل دهانه ی خروجی آن است. در لوله ونتوری ، فشارهای استاتیک P1 و P2 با استفاده از دو حلقه ی فشار سنجی حس می شوند. این دو حلقه ، هر یک دارای یک سری سوراخ هستند که با فاصله ی مساوی از یکدیگر قرار دارند و به داخل لوله ونتوری ارتباط دارند.

معمولا ونتوری دارای ساختمانی با بخش های زیر است:

بخش بالا دست جریان که قطر آن برابر قطر لوله است و دارای یک آستر برنزی و یک حلقه ی پیزومتری برای تعیین فشار استاتیک است.

یک قسمت مخروطی همگرا.

گلوگاه استوانه ای با آستر برنزی ، مجهز به حلقه ی پیزومتری.

یک قسمت مخروطی با واگرایی تدریجی که نهایتا اندازه ی آن برابر قطر لوله می شود.

یک مانومتر دیفرانسیلی که به حلقه های پیزومتری متصل است.

اندازه ی ونتوریمتر با قطر لوله و گلوگاه آن مشخص می شود. برای آن که نتایج حاصل از اندازه گیری دقیق باشد ، باید طول ونتوریمتر حداقل ده برابر قطر لوله باشد. در جریان خروجی از لوله به طرف گلوگاه ، سرعت به مقدار زیادی افزایش و متناظر آن فشار کاهش می یابد. مقدار دبی در جریان تراکم ناپذیر تابعی از مقدار نشان داده شده به وسیله ی مانومتر است.

فشارها در قسمت اولیه و گلوگاه دستگاه ، فشار های واقعی هستند و سرعت های به دست آمده از معادله ی برنولی سرعت های تئوری خواهند بود. وقتی که در معادله ی انرژی ، افت ها را در نظر بگیریم ، سرعت ها واقعی خواهند بود. ابتدا به کمک معادله ی برنولی ( بدون درنظر گرفتن افت هد )  سرعت تئوری در گلوگاه را به دست می آورند و با ضرب کردن آن در ضریب سرعت Cv سرعت واقعی مشخص خواهد شد. نسبت قطرها معمولا در محدوده ی 25/0 تا 75/0است. افت فشار حاصل از نصب نیز در حدود 10 تا 15درصد تغییر هد بین قسمت های ورودی ونتوری و گلویی می باشد.

 در هنگام انتخاب این دست وسایل اندازه گیری فلو باید این نکته را هم در نظر گرفت که اثر لوله ونتوری در مختل کردن جریان سیال و تلفات انرژی کمتر از نازل ها و همچنین نازل نیز اتلافات کمتری نسبت به اریفیس دارد ، البته این موضوع را هم باید در نظر گرفت که در مورد قیمت آن ها این نسبت ها برعکس است.

 

 

شرح آزمایش :

 

ابتدا دستگاه ونتوری متر را روشن کرده سپس دبی آب را در موقعیت شیر کنترل کامل باز اندازه گیری کرده و همچنین اختلاف فشار را به وسیله مانومتر نصب شده بر روی دستگاه می خوانیم سپس شیر کنترل را در حالات مختلف با کم کردن نیم دور در هر مرحله قرار داده و دبی و اختلاف فشار را اندازه گیری می کنیم. برای هر مرحله آزمایش را سه بار تکرار کرده و میانگین هر مرحله را در محاسبات استفاده می کنیم.

برای محاسبه ی ضریب ونتوری متر با بدست آوردن سرعت واقعی از تقسیم دبی بر سطح مقطع و سرعت تئوری، از فرمول موجود در محاسبات، ضریب تخلیه ونتوری متر را بدست می آوریم.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 نتیجه گیری:

 

از این آزمایش می توان نتیجه گرفت که به وسیله ونتوری متر که یک دستگاه اندازه گیری جریان است، دبی به روش انسداد جریان بیشتر سیالات مختلف درون لوله انتقال سیال را اندازه گیری کرد. همچنین فشارها در قسمت اولیه و گلوگاه دستگاه، فشارهای واقعی هستند و سرعتهای بدست آمده از معادله برنولی سرعتهای تئوری خواهند بود.

 

منابع خطا:

 

·        خطا در اندازه گیری به دلیل اشتباه نشان دادن فشار توسط مانومتر جیوه ایی.

 

·        خطا در اندازه گیری دبی به دلیل خطا در اندازه گیری مدت زمان لازم توسط دانشجو.

 

·        خراب بودن شیر کنترل سوزنی و هرز بودن آن.

 

منابع و ماخذ:

 

·        توضیحات اساتید مربوطه.                        

·        مشاهدات و نتیجه گیری های آزمایش کننده.

·        کتاب مکانیک سیالات.

          

salam azizam

abdolkarim140

abdolkarim140
کاربر برنزی
تاریخ عضویت : تیر 1390 
تعداد پست ها : 213
محل سکونت : خوزستان
دسترسی سریع به انجمن ها