№1 (85) — ЖУРНАЛ "ТРУБОПРОВІДНИЙ ТРАНСПОРТ", 01-12.2014

НАУКА
в
вд
∑υi
0
⋅nυ (1 ; D2
в
вд
∑υi0 ⋅ Dm
в
вд
∑υi0
⋅
( k) ( k) ( k)
m m m
1 вд
i0m вд
υi0m вд
υi0m
i= 1
i
i
= 1 = 1
D = ) = n (2);... = n ( n′
);
D D D
E ; E ;... E .
( k) ( k) ( k)
1
=
C1 =
C
=
C
2
( k) ( k) ( k)
m
1 2
m ( k
( k) ( k) )
2
m
Використовуючи результати розрахунків
(табл. 3 та 4) визначимо міру випадкової варіації
(υ 2 ) результатів 0-ого та k-ого перетину
0
(табл. 5)
Міра випадкової варіації
0-ий перетин
(0)
(0)
C L
C
1
(0)
(0)
( k )
L
1
C
1
k-ий перетин
L
( k )
( k )
C
L
( k )
1
Таблиця 5
де
в
∗вд 2
= ∑[( υi0m(1) ) ⋅ ];
в
∗вд = ∑[
υi0m(2)
⋅
в
∗вд
= ∑ υi0m( n′
) ⋅
I
0 0 2 2
1 2
m
вд
0m вд
0m вд
0m
∗
υi ∗
υi ∗
υi = 1 = 1
i i i=
1
L n L ( ) n ];... L [( ) n ];
в
∗
= ∑ υik
⋅
в
∗
= ∑ υikm
⋅
в
∗вд
= ∑ υi
km
( n′
⋅
k k I
вд вд 2 2 2
m
1 2
m
вд
ikm
вд
ikm
вд
ikm
∗
υ
∗
υ
∗
υ
i
i
i
= 1 = 1 = 1
i
i
i
= 1 = 1 = 1
L [( (1)) n ]; L [( (2)) n ];... L [( )) n ];
∑
∑
*
C0 = ( C
2 *
) ; Ck
= ( C
2
) ;
(0) ( k )
0
k
* *
C0
(0) 2 Ck
( k ) 2
= ( ∑ 0C
) ; = ( ∑ k C ) .
n0
nk
Для оцінки відмінності в кривих, які порівнюються,
використовуємо результати обчислень,
приведені в табл. 5 і складемо табл.6.
Використовуючи результати обчислень,
які приведені в табл. 6, маємо всі необхідні
дані для визначення по вираженню (5) критерію
загальної відмінності двох експериментальних
кривих просторової неоднорідності
потоків рідини в кожному поперечному перетині.
Така оцінка здійснюється в кожному з
досліджуваних поперечних перетинів вимірювального
тракту (рис. 1) за значенням проекцій
векторів швидкості по m діаметральних
хордах (у нашому випадку m = 4) (рис. 2).
Таким чином, в кожному поперечному перетині
по вираженню (5) розраховуємо m значень
критерію відмінності двох експериментальних
кривих просторової неоднорідності потоків
рідини.
Для комплексної оцінки асиметрії потоку в
поперечному перетині вимірюваного тракту
по набутих значень m критерійних оцінок
визначаємо середнє квадратичне відхилення
від середнього значення симетричного потоку
в 0-ом вхідному на досліджуваній ділянці
перетину (осесиметричний профіль Грего) по
виразу:
2
m
∑( σ
ki − K0)
σ
∑
i=
1 =
m
k
m
∑σ
ki
, (6)
0
E
C
C
(0)
2
(0)
3
(0)
( k )
L
2
C
2
(0)
( k )
L
3
C
3
… … … …
C
(0)
в
(0)
L
в
в
в
в
0
(0)
( k )
∑ 0Ci
∑ 0
Li
∑ kCi
i=
1
i=
1
i=
1
Оцінка відмінності кривих
0
E 1
0
E 2
0
E 3
…
0
C
k
E
E
k
0
1
C
1
E
k
0 2
C
2
E
k
0
3
C
3
…
…
k
0 k
C E − E
k
C
1
0 k
1 1
( E − E )
0 k 2
i=
1 K
де
0 =
m .
За результатами оцінки вірогідності неспівпадання
досліджуваних кривих в поперечних
перетинах вимірювального тракту (рис. 1),
використовуючи значення критерію загальної
відмінності два кривих, які порівнюються,
можна оцінити не лише величину неоднорідності
потоку рідини і газу, але і визначити
ділянки, де з певною достовірністю можна
визначити потоки, які близькі до однорідності
і є пріоритетними для розміщення ІПР.
Висновки
Розглянуто чинники впливу на метрологічні
характеристики вимірювальних перетворювачів
витрати і визначені основні з них.
Показано, що на якість виміру істотно впливають
гідродинамічні характеристики вимірюваних
потоків рідин і газів, а особливо їх неоднорідність,
у тому числі несиметрична епюр
розподілу швидкості в поперечному перетині
вимірювального каналу.
Обґрунтовано методику визначення міри
неоднорідності швидкостей в поперечних
перетинах трубопроводів до і після вимірювального
перетворювача і у вимірювальній
камері перетворювача з подальшою оцінкою
впливу неоднорідності потоку на метрологічні
характеристики засобу виміру.
У основу розробленої методики закладено
оцінювання вірогідності неспівпадання кривих
розподілу швидкостей в поперечних перетинах.
За результатами такого оцінювання розробляються
рекомендації на удосконалення
самих вимірювальних перетворювачів і місця
їх установки на вузлі обліку, що направлені на
зменшення похибок приладів і систем виміру
витрати і кількості рідин і газів. •
k
2
E
− E
C
0 k
E2 − E2
k
C
3
…
0
Eв
0
k k
C
в
E
в
C
в
n
E
− E
0 k
3 3
…
( E − E )
0 k 2
1 1
( E − E )
0 k 2
2 2
( E − E )
0 k 2
3 3
…
в
в
0
k
1
= ∑Ci
n2
= C
в
∑ i
i=
1
i=
1 - - ∑
i=
1
C
( k )
в
ЛІТЕРАТУРА
L
L
1. Дорожовець М.М., Семенистий А.В.,
Стадник Б.І. Теоретичний аналіз просторового
розподілу швидкості руху рідини за допомогою
функцій Саламі для багатоканального
ультразвукового витратоміра.// Вісник
Національного університету «Львівська політехніка»
«Автоматика, вимірювання та керування».
- 2004. №500. - С. 131-134.
2. Терещенко С.А., Рыгалов М.Н.
Акустическая многоплоскостная расходометрия
на основе методов квадратурного интегрирования
// Акустический журнал. - 2004.
Том 50.31. - С. 116-122.
3. Гришанова І.А., Коробко І.В. Системи
CAD/CAE. ANSYS FLUENT . – К.: «Дія ЛТД». - 2012.
– 208 с.
4. Длин А.М. Математическая статистика
в технике.- М.: Государственное издательство
«Советская наука». - 1958. – 466 с.
( k )
2
( k )
3
в
( k )
∑ Li
i=
1
в
k
∑ kLi
i=
1
0 k
C ⋅C
0 0
M = ( ) M ⋅( E −E
)
C
0 C
k
+
M
M
M
C ⋅C
0 k
( ) M ⋅( E −E
)
0 k
1 1
1
=
0 k
C1 + C1
0 k
2 2
2
=
0 k
C2 + C2
1 1 1
C ⋅C
0 k
( ) M ⋅( E −E
)
0 k
3 3
3
=
0 k
C3 + C3
2 2 2
C ⋅C
0 k
( ) M ⋅( E −E
)
…
0
в
0
в
в
3 3 3
…
k
C ⋅Cв
0 k
M
в
= ( )
k
Mв⋅( Eв −Eв
)
C + C
M
i
M ⋅( E −E
)
0 k 2
M ⋅( E −E
)
0 k 2
1 1 1
M ⋅( E −E
)
0 k 2
2 2 2
M ⋅( E −E
)
0 k 2
3 3 3
…
M ⋅( E −E
)
0 k 2
в в в
в
[ Mi( Ei k
− Ei )] = T1
в
∑[ Mi( Ei k 2
− Ei ) ] = T2
0
0
mk
mk
i=
1
i=
1
∑
Таблиця 6
ТРУБОПРОВIДНИЙ ТРАНСПОРТ | СІЧЕНЬ-ЛЮТИЙ 1(85) 2014 р. 31