Lab Strømingsmåling

Question 1

Kva slags strømningsmålinger har vi?

Answer 1

Orifice(Blende), dyser, turbinenmeter, rotameter, coriolis, “hall-effekt”(elektromagnetisk måling), vortex

Question 2

Korleis er bernoullis likning?

Answer 2

p+ 1/2 * rho* v^2 + rhogh = k
rho er massetetthet
v er hastighet
h er djupn i mediet
g er gravitasjonskonstanten

Question 3

Hva er Reynoldstallet, hva er formelen for det, og hva bruker vi det til?

Answer 3

Reynoldstallet er et tall som sier noe om “støy” i en strømning. Vi bruker det for å si noe om kva slags strømningbilde vi har.
Re = (rho * v * d) / my
der rho er massetetthet, v er hastighet, d er diameter og my er mediets dynamiske viskositet.

Question 4

Kva grenser har vi for Reynoldstall, kva namn har strømningsbilda, og kva betydning har dei for hastighetsprofilen.

Answer 4

<2000 laminær
>3000 Turbulent (Mellom er gråsone)
Hastighetsprofil for laminær: “Liggande hyberbel” raskast i senter, gradvis saktare ut mot sidene.

Hastighetsprofil for turbulent: Nokså lik hastighet uavhengig av radius frå senter(litt raskare senter) Mykje friksjon langs rørvegg -> mister mykje hastighet nærme vegg.

Question 5

Kva er den ideelle gasslova?

Answer 5

pV = nRT
p er trykk
V er volum
n er stoffmengde(i mol - tenk kjemi)
R er gasskonstanten
T er temperatur i Kelvin

Question 6

Vi har to fysiske storleiker som beskriv strømning av eit medie, kva for nokre? Når er det mest aktuelt å nytte dei ulike. Kan du tenke ut ein metode for å ved å måle ein kunne seie noko om den andre?

Answer 6

Volumstraum: Gasser og flytande medier.
Massestraum: Fast stoff
(Energistraum: Varme?)
(m.m)
Ideell gasslov.

Question 7

Kva for tre kategorair kan vi dele ventilkarakteristikk inn i?

Answer 7

Hurtigopnande, lineær og likeprosentleg

Question 8

Kva er viktig å ta hensyn til når vi skal implementere en ventil inn i eit system mtp karakteristikk?

Answer 8

Ventilkarakteristikken seier noko om korleis strøminga blir påvirka gfjennom ventilen gitt like eksterne forhald.
Ventilen og opninga på den påvirker derimot systemet slik at eksterne forhald blir påverka av opninga på ventilen (t.d kan låg opning gi større trykk på inn-sida enn stor opning) ventilen si påvirkning kan føre til at en likeprosentlig ventilkarakteristikk vil gi en meir tilnærma lineær systemkarakteristikk enn en linær ventil vil.
(Beregning av dette er eit fagfelt som er mykje meir komplisert enn vi gir uttrykk for her, men er greit å vite om.)

Question 9

Kva er viktig å tenke på når ein vel plassering av ein volumstrumsmålarar i eit røyrsystem?

Answer 9

Det er viktig å plassere den ein stad med fullt utvikla strømningsprofil. T.d ved eit bend vil strømninga vere påverka av auka friksjon gitt av bendet som fører til “støy”.
Eit rettstrekk er ofte nødvendig før måleren, ofte oppgitt i datablad.

Question 10

Kva formel kan ein nytte for å finne volumstraum gitt eit trykkfall? Kvifor ønsker vi å kjenne denne?

Answer 10

q = K * sqrt( p2-p1 ), der K er en konstant som avhenger av komponenten det blir målt over(mediet o.l).
((Blir òg skrive om til p2-p1 = (1/2)k q^2, vil vere samme formel, men med ulik k. Detailsdetails, tok med for å ikkje forvirre om nokon ser omskrive))
Nytter for å finne volumstraum når vi nytter orifice/måleskive

Question 11

Kva er prinsippet for ei måleskive? Kva heiter alternativa som nytter samme prinsipp?

Answer 11

Måler trykket før og etter måleskive som står som ei “sperre” i røyret. Nytter formel for å finne volumstraumen basert på trykkfall.
Venturidyse, venturirøyr( gir “mjukare” overgangar og dermed mindre friksjon og “støy”.
Fordeler: Lett å bytte skive for å endre måleområde/justere
Ulemper: Fører til varig trykkfall, må ha èin fase(gass eller flytande, ingen bobler)

Question 12

Kva prinsipp nytter pilotrøyr?

Answer 12

Nytter Bernoulli. måler plasseres motstraums, måler trykket der hastighet = 0pga treffer måler. Måler òg trykk der hastigheten er upåvirka. Trykkforskjell gir ved bernoulli hastigheten.

Question 13

Kva prinsipp nytter rotameter? Fordeler og ulemper

Answer 13

plassert vertikalt. Er konisk røyr med ei “kork” løftet strøminga gir korka seier noko om hastighet, må måle posisjon til kork.
Fordel: reint mekanisk, billig og relativt stabilt
Ulempe: må vere stabil straum

Question 14

Kva prinsipp nytter klaff?

Answer 14

Plassert med “hengsler” slik at kan passerande medie kan gi den eit løft. Posisjon seier noko om hastighet.
Fordel: billig, enkelt prinsipp
Ulempe: må vere tilpassa system (vekt), slepper ikkje gjennom strøming om for låg hastighet/trykk

Question 15

Kva prinsipp nytter en turbinmåler? Fordeler og ulemper

Answer 15

Har “propell”. Hastigheten til mediet påvirker rotasjonshastigheten til turbinen. Må måle rotasjonshastighet.
Ulemper: Krever laminær strømning, stor målefeil ved låg hastighet, lagra er ein slitedel

Question 16

Kva prinsipp nytter ein elektromagnetisk måler? Fordeler og ulemper

Answer 16

Hall-effekten (sjå kapasitans)
Fordel: påvirker ikkje strømning, ingenting må monterast inn i røyret. Fungerer for alle strømningsbilder
Ulempe: krever elektrisk leiande medie. Variasjon i leiieevne vil påvirke måling.

Question 17

Kva prinsipp nytter Coriolismåleren?

Answer 17

Vanskelig, anbefaler å sjå video.
Mi tolkning: I måleren har vi to U-forma røyr som henger ned og som går langs røyret. Måleren er plassert midt i eit røyrstrekk.
Røyra blir bitt ein puls av måleren som gjør at dei går som to motsett retta husker.
Når mediet passerer “Har det lyst” til å gå rett fram, ikkje følge huskebevegelsen (Det er dette som er coriolis-effekten).
Påvirkninga fra mediet gjør at U-røyra ikkje går i takt lengre, men får en forsinkelse og vridning. Storleikane på desse kan nyttast til å finne massestraum(og massetetthet, det betyr at vi òg kan finne volumstraum sjølv om massetettheten er ukjent fra før)
Fordel: God for tungtflytande og ikkje Newtonske væsker(ulik viskositet ved ulik hastighet?)
Ulempe: Følsom for eksterne vibrasjoner

Question 18

Kva prinsipp nytter en vortexmåler?

Answer 18

Ei hindring er plasssert midt i eit røyr. Når mediet passerer hindringen oppstår det virvler. Hastighet er proporsjonal med virvelfrekvensen. Virvelfrekvensen må målast.
(Blir målt med ultralyd eller piezoelektrisk sensor (gir utslag ved trykk-endring) m.m )
Fordel:
Ulemper: Avhengig av stort (mot turbulent) Reynoldstall, krever utvikla hastighetsprofil