Расчет расхода по перепаду давления

Методика  
Методика измерение расхода жидкости/газа по переменному перепаду давления на сужающем устройстве хорошо описано в отечественной и зарубежной литературе, например в [1].
Объемный и массовый расход может быть расчитан по следующим зависмостям:
 
где Q-объемный расход (м3/ч), Qm-массовый расход (кг/ч), d - диаметр отверствия (мм), p -плотность (кг/м3), (p1-p2) - перепад давления на сужающем устройстве (кгс/м2), - коэффициент расхода, e - коефициент расширения (для жидкостей=1).
Коефициенты расчитываются(подбираются) в зависимости от среды и типа сужающего устройства. Таким образом формулу для расчёта можно записать: Q=K*SQRT(dP), где dP=P1-P2, К - весовой коефициент. Весовой коефициент К можно расчитать или подобрать при известных расходах на этапе наладки.   
В UNITY для реализации расчетной формулы можно воспользоваться функцией SQRT (извлечение квадратного корня), однако для этой цели удобнее использовать специализированные функции K_SQRT или функционального блока MFLOW.
 
Использование K_SQRT. Данная функция находится в библиотеке Control Library семейтсва Mathematics. Пример использования функции: 
   Функция K_SQRT возвращает:
OUT=K*SQRT(IN) при IN>=CUTOFF
OUT=0 при IN<0 или IN<CUTOFF
Таким образом, кроме весового коефициента К, функция учитывает нижнюю границу входного значения CUTOFF. То-есть, если перепад давления на входе отрицательный или меньше нижней границы, то функция возвращает 0, в то время как SQRT вернул бы -1.#NAN , а это в свою очередь упрощает использование этой функции для данной задачи.     
 
Использование MFLOW. Плотность газов зависит от температуры и давления. Для учета этих параметров, в расчетной формуле нужно их ввести:
Qm=K*SQRT(dP*P/T) для массового расхода
Функциональный блок MFLOW из библиотеки Controll семейтсва Library Conditioning, предназначен для расчета массового расхода газов с учетом их температуры и давления согласно формуле.
где PA-абсолютное давление газа, TA - абсолютная температруа в Кельвинах
Пример использования функции:
 
  
 
 
 
 
 
Вход IN, выход OUT и коефициент К имеют тот же смысл, что и в предыдущем примере. Параметры работы блока задаются во входе PARA. 
Давление PRES может задаваться как в абсолютных единицах так и относительно атмосферного. В случае относительного давления (PARA.pr_pa=FALSE) , абсолютное давление расчитывается по формуле PA=PRES+pu, где pu задается в той структуре PARA.
Температура TEMP может задаваться в единицах Цельсия (PARA.tc_tf=FALSE) или Фаренгейта (PARA.tc_tf=TRUE), в блоке будет расчитана абсолютная температура TA в единицах Кельвина.   
Коррекция по давлению активируется PARA.en_pres=TRUE, по температуре -  PARA.en_temp=TRUE. Если PARA.en_sqrt=FALSE то всё произвидение будет осущетсвлятся без квадратного корня. 
 
Список литературы:
1) Технологические измерения и приборы для химических производств: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация и комплексная механизация химико-технологических процессов».—3-е изд., перераб. и доп.—М.: Машиностроение, 1983.— 424 с., ил.
Comments