Măsurarea debitului cu tubul Venturi

Se urmareste masurarea debitelor cu ajutorului Tubul Venturi, care este un dispozitiv destinat masurarii debitului in conducte circulare, bazat pe principiul strangularii tubului de curent (ca si diafragma). Tubul Venturi inlocuieste o portiune a conductei de diametru D. Se compune dintr-un cilindru de intrare de diametru D egal cu al conductei, un ajutaj convergent (trunchi de con cu unghi la varf de 21?), un tub cilindric de strangulare de diametru d si lungime d, precum si un ajutaj divergent (trunchi de con cu unghiul la varf intre 7? si 15? ), toate coaxiale. Cu D/2 inainte de ajutajul convergent si la mijlocului tubului de strangulare de diametru d sunt plasate prizele de presiune prin care tubul Venturi se racordeaza la un manometru diferential.

Fig. 1 Schema constructiva a tubului Venturi

Constructiv tubul se caracterizeaza prin raportul diametrelor d/D, sau prin raportul dintre aria strangulata 422dA?=?si aria sectiunii conductei 421DA?=?notat cu m ??????????????==212DdAAm (1)

II. Formularea aplicatiei

Pentru un debit Q viteza medie in conducta este 214DQV??=?, iar in sectiunea strangulata este 224dQV??=?. Presiunea in sectiunea primei prize este iar in sectiunea strangulata este , mai mica, deoarece viteza este mai mare ca Diferenta de presiune sau presiunea diferentiala, 1p2p2v1vppp?=-21, reprezinta marimea caracteristca si poate fi masurata cu manometrul diferential. Din relatia lui Bernoulli pentru fluid perfect si ecuatia de continuitate rezulta formula debitului ideal (sau teoretic). pmdvAvAQi????-??=?=?=2114222211 (2)

Factorul se numeste coeficientul vitezei de apropiere.

In realitate fluidul este vascos, conducta este rugoasa, in tub au loc pierderi de sarcina, debitul este mai mic decat cel ideal si ca urmare formula se corecteaza cu un coeficient de descarcare C: Q Produsul se numeste coeficient de debit, deoarece apare in formula debitului real.

(3)

Cei doi coeficienti se determina din formulele:

; (4)

Coeficientul de descarcare C si coeficientul de debit u depind de numarul Reynolds al curgerii in conducta Re = (unde ? este vascozitatea cinematica) si de rugozitate.

Pentru tubul Venturi standardizat (STAS 7347/3-1975), cand m=0,2/0,5, daca numarul Re este mai mare decat numarul limita Re , atunci coeficientul de descarcare ramane constant si egal cu 0.985. In general coeficientul de debit nu este cunoscut si pentru un tub se determina variatia lui cu Re prin etalonare.4