Какой способ измерения расхо­да жидкости получил наибольшее распространение на судах?

Наиболее широкое распространение в судовой энергетике получил способ измерения расхода жидких и газообразных сред, основанный на измерении падения давления в трубопроводе, по которому проходит измеряемая среда.

Схема изменения давления Dр при прохождении вещества через диафрагму (сужение) показана на рис.9,

где /, // — сечение трубопровода до и после диафрагмы;

D,d — диаметры трубы и отверстия диафрагмы соответственно.

Неизбежные и невозвратимые потери давления Dр обусловлены трением.

Для сужения потока в основном применяют нормальные диафрагмы, а также нормальные сопла, сопла и трубы Вентури. Последние называют расходомерной трубой или соплом с конусом. На практике в основном применяют нормальные диафрагмы.

Что представляет собой нормальная диафрагма?

Нормальная диафрагма — это тонкий обычно стальной диск с концентрическим отверстием оп­ределенного профиля. Толщина диска не должна превышать 0,1D (где D — внутренний диаметр тру­бопровода), толщина диафрагмы 6-8 мм. Отверстие диафрагмы со стороны входа потока должно быть цилиндрическое на длине не бо­лее 0.02D, но не менее 1 мм, а далее расточено под углом не менее 30° (обычно угол рас­точки составляет 45°). Если тол­щина диафрагмы меньше 0.02D и она предназначена для трубопро­водов большого диаметра, коничес­кую расточку можно не делать.

Диафрагму устанавливают в большинстве случаев между двумя фланцами трубопровода. Очень важно, чтобы угол между торцо­вой поверхностью со стороны вхо­да потока и цилиндрической частью отверстия был прямой. Кромка от­верстия должна быть острой, без заусенцев. Давление следует изме­рять непосредственно перед диаф­рагмой в сечении / и после нее в сечении // (см.рис.9). Ши­рина отверстии для отбора дав­ления не должна превышать 0,03 D и быть менее 3 мм.

Чтобы не нарушать равномер­ного распространения скорости по сечению, устанавливают кольцевые камеры. Камерные диафрагмы предназначены для трубопроводов диаметром 50-400 мм, давление в которых не превышает 10 МПа.

Почему вместо нормальной диафрагмы иногда применяют нормальное сопло?

При прохождении потока через диафрагму вытекают потери давления из-за завихрений среды, образующихся до и после диафрагмы. Эти потери бывают меньше, если использовать нормальное сопло, так как профиль его соответствует очертанию струи. Поэтому до сопла завихрений не образуется. Отбор среды для определения давления можно осуществлять как через отверстия, так и с помощью кольцевых камер. Недостаток сопла — его большая длина и связанные с этим трудности монтажа.