Бесплатный инженерный инструмент — #152
Калькулятор расхода через диафрагму — ISO 5167
Рассчитайте расход жидкости через диафрагму в соответствии со стандартом ISO 5167. Введите диаметры диафрагмы и трубы, перепад давления и плотность жидкости.
Этот калькулятор разработан и проверен инженерной командой Vibromera, производителя портативных балансировочных приборов Balanset.
Результаты
Уравнение расхода через отверстие ISO 5167
- C — Коэффициент расхода (уравнение Ридера-Харриса/Галлахера)
- ε — Коэффициент расширения (1,0 для несжимаемых жидкостей)
- β — отношение диаметров d/D
- ΔP — разница давлений на отверстии
- ρ — плотность жидкости в потоке
Упрощенный коэффициент расхода
Для углового отбора давления C ≈ 0.5959 + 0.0312β^2.1 − 0.184β⁸ (упрощённый Ридер-Харрис). Для фланцевого отбора давления добавьте поправочные члены на диаметр трубопровода.
⚠️ Примечание: Этот калькулятор использует упрощенную оценку C. Для коммерческого учета используйте полное уравнение Ридера-Харриса/Галлахера с поправкой на число Рейнольдса в соответствии со стандартом ISO 5167-2.
Измерительная диафрагма создает местное сужение потока, в котором скорость среды возрастает, а статическое давление падает. Расход пропорционален квадратному корню из перепада давления √(ΔP). Стандарт ISO 5167 (ГОСТ 8.586) устанавливает единую аттестованную методику расчета расхода методом переменного перепада давления.
Относительный диаметр отверстия диафрагмы β = d/D — это отношение диаметра отверстия диафрагмы к внутреннему диаметру трубопровода. Рабочий диапазон: 0,2–0,75. Чем выше β, тем меньше безвозвратные потери давления на диафрагме, но выше требования к длине прямых участков трубы.
Коэффициент истечения C учитывает отличие реального потока от идеального (сужение струи после отверстия — vena contracta — и гидравлическое трение). Для стандартных диафрагм по ISO 5167 значение C составляет 0,59–0,62 при β = 0,3–0,7 и рассчитывается по уравнению Ридера-Харриса/Галлахера.
Коэффициент расширения ε учитывает изменение плотности сжимаемой среды (газа или пара) при прохождении через сужающее устройство. Для несжимаемых жидкостей ε = 1,0. Для газов ε зависит от отношения давлений ΔP/P₁, показателя адиабаты κ и параметра β. При малых перепадах давления ΔP/P₁ значение ε близко к 1.
Прямой участок до диафрагмы: от 10D до 44D в зависимости от типа местного сопротивления (отвод, два отвода в разных плоскостях, задвижка) и значения β. Прямой участок после диафрагмы: 4D–8D. Установка струевыпрямителей позволяет значительно сократить требуемую длину прямого участка перед диафрагмой.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные инструменты. Используются более чем в 50 странах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
