유량계는 알면 알수록 어렵다.

Dall 튜브 유량계 작동 원리

벤츄리 튜브와 오리피스 플레이트의 조합으로, 벤츄리 튜브와 동일한 테이퍼링 흡기 부분을 특징으로하지만 오리피스 플레이트의 출구 부분과 유사한 어깨가있어 급격한 압력 강하를 생성합니다. 일반적으로 유속이 더 큰 응용 분야에서 사용됩니다. 까치 튜브의 단축 된 버전 벤츄리 미터 보다 낮은 압력 강하와, 오리피스 판 . 이러한 유량계와 마찬가지로 Dall 튜브의 유량 은 도관의 제한으로 인한 압력 강하 를 측정하여 결정됩니다. 압력 차이는 일반적으로 디지털 판독 기능이있는 다이어프램 압력 변환기를 사용하여 측정됩니다. 이 미터는 오리피스 미터보다 영구 압력 손실이 훨씬 적기 때문에 Dall 튜브는 대형 파이프 작업의 유량을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 벤츄리 관과 노즐보다 높은 Dall 관에 의해 생성되는 차압으로 , 모두 동일한 목 직경을 가지고 있습니다. Dall Flow Tube 는 벤츄리 유동관보다 발생 된 압력과 손실 된 압력의 비율이 더 높습니다. 더 콤팩트하고 일반적으로 대 유량 애플리케이션에 사용됩니다. 튜브는 짧고 직선적 인 입구 섹션과 튜브의 내부 직경이 갑자기 감소하는 부분으로 구성됩니다. 입구 숄더라고하는이 섹션 뒤에는 수렴 입구 콘과 발산 출구 콘이 이어집니다. 두 원뿔은 두 원뿔 사이의 슬롯 또는 간격으로 분리됩니다. 저압은 홈이있는 목에서 측정됩니다. 고압은 입구 숄더의 상류 가장자리에서 측정됩니다. dall 흐름 튜브는 중형에서 초대형 크기로 제공됩니다. 큰 크기에서 비용은 일반적으로 벤츄리 흐름 관보다 저렴합니다. 이 유형의 흐름 튜브는 약 5 %의 압력 손실을가집니다. 유량 과 압력 강하는 식과 같이 관련됩니다. 유체 흐름을 가속화하여 압력 변화를 생성하는 데 사용되는 흐름 요소 는 벤츄리 관입니다. 저압 영역을 만들기 위해 의도적으로 좁혀진 파이프입니다. 앞서 논의한 바와 같이 벤 투리 관은 흐름에 따른 압력 강하를 생성 할 수있는 유일한 구조는 아닙니다. 유속과 압력 변화와 관련된 방정식을 도출 할 때이를 염두에 두어야합니다. 벤츄리 관은 표준 형식이지만 오리피스 플레이트를 포함하여 유체를 가속하여 압력 강하를 생성하는 모든 유동 요소에 정확히 동일한 수학적 관계가 적용됩니다. 흐름 노즐, V- 콘, 세그먼트 웨지, 파이프 엘보, 피토 튜브 등 벤츄리 관을 통과하는 유체가 상대적으로 낮은 압력의 액체 인 경우, 우리는 피에조 미터를 사용하여 튜브의 여러 지점에서 압력을 생생하게 보여줄 수 있습니다. 피에조 미터 튜브를 압력계 튜브에 지나지 않는 것으로 생각하십시오. 유체가 더 커질수록 튜브 바닥에 압력이 가해질수록 액체가 튜브 내부로 더 많이 올라갑니다. 투명 튜브로 액체 기둥 높이를 볼 수 있습니다. 압전 계의 액체 기둥 높이가 클수록 흐름 흐름의 해당 지점에서 압력이 커집니다. 피에조 미터 액체 높이에서 알 수 있듯이 수축 압력이 가장 적고 벤 투리 관 의 넓은 부분의 압력 이 가장 큽니다. 이것은 직관에 반하는 결과이지만 질량과 에너지 보존의 물리학에 확고한 기반을두고 있습니다. 유체가이 파이프를 통해 이동할 때 에너지가 추가되거나 손실되거나 손실되지 않는다고 가정하면 에너지 보존 법칙은 유체의 에너지가 파이프의 모든 지점에서 그대로 유지되어야하는 상황을 설명합니다. 통과합니다. 유체가 다른 파이프에서이 흐름 흐름을 연결하지 않거나 누출을 통해이 파이프에서 손실된다고 가정하면 질량 보존 법칙은 유체가 이동할 때 파이프의 모든 지점에서 유체의 질량 흐름 속도가 일정하게 유지되어야하는 상황을 설명합니다. 유체 밀도가 상당히 일정하게 유지되는 한 연속성 법칙에 설명 된대로 파이프의 단면적이 감소함에 따라 유체 속도가 증가해야합니다. 이 방정식에서 변수를 재 배열하여 면적으로 속도를 배치하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다. 이 방정식은 파이프의 좁은 목과 넓은 입 사이의 유체 속도 비율이 목 면적에 대한 입 면적과 같은 비율이라는 것을 알려줍니다. 따라서 파이프 입구의 면적이 목의 면적보다 5 배 큰 경우, 목의 유체 속도는 구강 속도의 5 배가 될 것으로 예상됩니다. 간단히 말해, 좁은 목으로 인해 유체가 낮은 속도에서 높은 속도로 가속됩니다. 우리는 물리학 에너지 연구를 통해 운동 에너지가 질량 속도의 제곱에 비례한다는 것을 알고 있습니다. 유체 분자가 벤 투리 관의 목을 통과 할 때 속도가 증가한다는 것을 알고 있다면 그 분자의 운동 에너지도 증가해야한다고 안전하게 결론을 내릴 수 있습니다. 그러나 우리는 또한이 단순한 유체 시스템에서는 에너지가 흐름에 추가되거나 제거되지 않기 때문에 유체 흐름의 어느 지점에서나 총 에너지가 일정하게 유지되어야한다는 것을 알고 있습니다. 따라서 목에서 운동 에너지가 증가하면 유체의 어느 지점에서든 총 에너지 양을 일정하게 유지하기 위해 위치 에너지가 그에 따라 감소해야합니다. 잠재적 에너지는지면 위의 높이 및 / 또는 유체 시스템의 압력으로 나타날 수 있습니다. 이 벤츄리 관은지면과 수평을 이루기 때문에 위치 에너지의 변화를 설명하기 위해 높이를 변경할 수 없습니다. 따라서 유체가 벤츄리 목을 통과 할 때 압력의 변화가 있어야합니다. 질량 및 에너지 보존의 법칙은 항상 다음과 같은 결론으로 이어집니다. 유체 압력은 벤츄리 관의 좁은 목을 통과 할 때 감소해야합니다. 유체 흐름의 여러 지점에서 에너지를 보존하는 것은 Bernoulli 방정식 에서 고도, 압력 및 속도 헤드의 상수 합계로 깔끔하게 표현됩니다.