Массовый расход и объемный расход в чем разница

Объемный и массовый расход. Различия.

Массовый же расход равен количеству газа Fмасс, который переносится в единицу времени в единичном объеме. Он выражается в единицах массы г/мин, кг/час и пропорционален плотности газа р.

F1масс = S * V1 * р1

Допустим, давление в трубе подняли в 2 раза до P2, плотность газа тоже возросла в 2 раза и стала р2. Молекулы в трубопроводе стали располагаться плотнее (на нижнем рисунке). Скорость же V1 единичного объема не изменилась. При этом объемный расход не изменится, а массовый расход увеличится вдвое.

F2масс = S * V* р2 = F1масс*р2/ р1= 2*F1масс

Почему же массовый расход измеряется в объемных единицах?

Иногда вместо массовых единиц измерения ( г/мин, кг/ч) для удобства используют объемные единицы измерения. Но это не значит, что измеряется объемный расход. Пользователь также может выбрать на дисплее прибора и л/мин, м3/ч или см3/мин.
Но обратите внимание: всякий раз рядом с объемными единицами измерения будет стоять либо буква «с.» (стандарные условия: P=1атм абс, Т= 21°С) либо «н.» (нормальные условия: P=1атм абс, Т=0°С). То есть показанная величина массового расхода равна объемному расходу приведенному к стандартным «с.» либо нормальным «н.» условиям.

Источник

Понятие расхода. Характеристики потока среды

ПОНЯТИЕ РАСХОДА:

Объемный расход определяется по формуле:

Q = V • S,

где Q — объемный расход;
V — скорость потока;
S — площадь поперечного сечения потока.

Массовый расход определяется через плотность и объемный расход:

Qm = Q • ρ,

где Qm — массовый расход;
ρ — плотность измеряемой среды.

Как правило, в качестве объемных единиц измерения количества среды используют: литр (л), кубический сантиметр (см³) и кубический метр (м³); а массовых — грамм (г), килограмм (кг) и тонну (т).

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКА:

Наиболее важными характеристиками потока, влияющими на характер движения среды, являются:

Вязкостью (динамической) называют физическое свойство текучей среды, характеризующее внутреннее трение между ее слоями. Единицей измерения вязкости является Пуаз (П), вязкость маловязких жидкостей и газов измеряют в сотых долях Пуаза — сантипуазах (сП).

Наряду с динамической вязкостью используют величину, называемую кинематической вязкостью:

где ν — кинематическая вязкость;
µ — вязкость.

Единицей измерения кинематической вязкости служит Стокс (Ст), на практике чаще используется его сотая часть — сантистокс (сСТ).

Вязкость жидких сред с увеличением температуры уменьшается, причем для различных жидкостей данная зависимость различна. В то же время, вязкость жидких сред зависит и от давления, обычно возрастая при его увеличении. Однако, при давлениях, встречающихся в большинстве случаев (до 20 МПа), это изменение незначительно и, как правило, не учитывается.

Для газообразных сред зависимость вязкости от давления и от температуры весьма существенна: с увеличением давления кинематическая вязкость газов уменьшается, а с увеличением температуры — увеличивается.

ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ТРУБОПРОВОДЕ:

Скорость потока, вязкость и плотность жидкости определяют режим движения жидкости в трубопроводе. Исследование вопроса о механизме движения сред привело к заключению о существовании двух режимов движения жидкости:

Критерием оценки обоих режимов является число Рейнольдса:

Re = (V • D • ρ)/µ = (V • D)/ν,

где Re — число Рейнольдса;
D — внутренний диаметр трубопровода.

Ламинарный режим движения наблюдается при Re 4000, хотя данное значение, в зависимости от условий движения потока, может оказаться большим. Режим движения при 2000 При турбулентном же режиме эпюра скоростей имеет более сглаженный характер. Закон распределения скорости по сечению трубопровода играет важную роль при определении действительного расхода среды. Так как данный закон в большинстве случаев неизвестен, используется определение средней скорости потока — скорость, с которой должны двигаться через поперечное сечение потока все частицы, чтобы расход среды был равен расходу, полученному с действительными неодинаковыми для различных частиц скоростями.

В зависимости от принципа измерения, осреднение скорости потока производится либо конструктивным путем, либо вытекает из самого принципа измерения. «Качество» осреднения скорости потока напрямую влияет на точность работы расходомера.

При прохождении потока среды через местные сопротивления (колена, тройники, клапаны ) нарушается распределение скорости потока по сечению трубопровода (поток дестабилизируется). Поэтому, как правило, после местных сопротивлений перед расходомером необходимо выдержать прямой участок для стабилизации потока, в противном случае погрешность измерений может увеличиться. Как правило, для современных расходомеров прямой участок «до» составляет порядка 5…20 DN. Более детальные данные о величине прямых участков приводятся в техническом описании конкретного прибора.

Источник

Объемный и массовый расход газа

Расход газа – это количество газа, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Вопрос в том, что принять за меру количества газа. В этом качестве традиционно выступает объем газа, а получаемый расход называют объемным. Не случайно чаще всего расход газа выражают в объемных единицах (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.). Другой мерой количества газа является его масса, а соответствующий расход называется массовым. Он измеряется в массовых единицах (например, г/с или кг/ч), которые на практике встречаются значительно реже.

Как объем связан с массой, так и объемный расход связан с массовым через плотность вещества:
, где – массовый расход, – объемный расход, – плотность газа в условиях измерения (рабочие условия). Пользуясь этим соотношением, для массового расхода переходят к использованию объемных единиц (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.), но с указанием условий (температуру и давление газа), определяющих плотность газа. В России применяют «стандартные условия» (ст.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 20°С. Помимо «стандартных», в Европе используют «нормальные условия» (н.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 0°С. В результате, получаются единицы массового расхода н.л/мин, ст.м3/ч и т.д.

Итак, расход газа бывает объемным и массовым. Какой из них следует измерять в конкретном применении? Как наглядно увидеть разницу между ними? Давайте рассмотрим простой эксперимент, где три расходомера последовательно установлены в магистраль. Весь газ, поступающий на вход схемы, проходит через каждый из трех приборов и выбрасывается в атмосферу. Утечек или накопления газа в промежуточных точках системы не происходит.

Источником сжатого воздуха является компрессора, от которого под давлением 0,5…0,7 бар (изб) газ подаётся на вход поплавкового ротаметра. Выход ротаметра подключен ко входу теплового регулятора расхода газа серии EL-FLOW, производства компании Bronkhorst. В нашей схеме именно он регулирует количество газа, проходящее через систему. Далее газ подаётся на вход второго поплавкового ротаметра, абсолютно идентичного первому. При задании расхода 2 н.л/мин с помощью расходомера EL-FLOW первый поплавковый ротаметр дает показания 1,65 л/мин, а второй – 2,1 л/мин. Все три расходомера дают различные показания, причем разница достигает 30%. Хотя через каждый прибор проходит одно и то же количество газа.

Попробуем разобраться. Какая мера количества газа в данной ситуации остается постоянной: объем или масса? Ответ: масса. Все молекулы газа, попавшие на вход в систему, проходят через нее и выбрасываются в атмосферу после прохождения второго поплавкового ротаметра. Молекулы как раз и являются носителями массы газа. При этом удельный объем (расстояние между молекулами газа) в разных частях системы изменяется вместе с давлением.

Здесь следует вспомнить, что газы сжимаемы, чем выше давление, тем меньше объем занимает газ (закон Бойля-Мариотта). Характерный пример: цилиндр емкостью 1 литр, герметично закрытый подвижным поршнем малого веса. Внутри него содержится 1 литр воздуха при давлении порядка 1 бар (абс). Масса такого объема воздуха при температуре равной 20°С составляет 1,205 г. Если переместить поршень на половину расстояния до дна, то объем воздуха в цилиндре сократится наполовину и составит 0,5 литра, а давление повысится до 2 бар (абс), но масса газа не изменится и по-прежнему составит 1,205 г. Ведь общее количество молекул воздуха в цилиндре не изменилось.

Возвратимся к нашей системе. Массовый расход (количество молекул газа, проходящих через любое поперечное сечение в единицу времени) в системе постоянен. При этом давление в разных частях системы отличается. На входе в систему, внутри первого поплавкового ротаметра и в измерительной части расходомера EL-FLOW давление составляет порядка 0,6 бар (изб). В то время, как на выходе EL-FLOW и внутри второго поплавкового ротаметра давление практически атмосферное. Удельный объем газа на входе ниже, чем на выходе. Получается, что и объемный расход газа на входе ниже, чем на выходе.

Эти рассуждения подтверждаются и показаниями расходомеров. Расходомер EL-FLOW измеряет и поддерживает массовый расход воздуха на уровне 2 н.л/мин. Поплавковые ротаметры измеряют объемный расход при рабочих условиях. Для ротаметра на входе это: давление 0,6 бар (изб) и температура 21°С; для ротаметра на выходе: 0 бар (изб), 21°С. Также понадобится атмосферное давление: 97,97 кПа (абс). Для корректного сравнения показаний объемного расхода, все показания должны быть приведены к одним и тем же условиям. Возьмем в качестве таковых «нормальные условия» расходомера EL-FLOW: 101,325 кПа (абс) и температура 0°С.

Пересчет показаний поплавковых ротаметров в соответствии с методикой поверки ротаметров ГОСТ 8.122-99 осуществляется по формуле:

, где Q – расход при рабочих условиях; Р и Т – рабочие давление и температура газа; Q_С – расход при условиях приведения; Рс и Тс – давление и температура газа, соответствующие условиям приведения.

Пересчет показаний ротаметра на входе к нормальным условиям по этой формуле даёт значение расхода 1,985 л/мин, а ротаметра на выходе – 1,990 л/мин. Теперь разброс показаний расходомеров не превышает 0,75%, что при точности ротаметров 3% ВПИ является отличным результатом.

Из приведенного примера видно, что объемный расход сильно зависит от рабочих условий. Мы показали зависимость от давления, но в той же мере объемный расход зависит и от температуры (закон Гей-Люссака). Даже в технологической схеме, имеющей один вход и один выход, где отсутствуют утечки и накопление газа, показания объемного расходомера будут сильно зависеть от конкретного места установки. Хотя массовый расход будет одним и тем же в любой точке такой схемы.

Хорошо понимать физику процесса. Но, все же, какой расходомер выбрать: объемного расхода или массового? Ответ зависит от конкретной задачи. Каковы требования технологического процесса, с каким газом необходимо работать, величина измеряемого расхода, точность измерений, рабочие температура и давление, особые правила и нормы, действующие в Вашей сфере деятельности, и, наконец, отведенный бюджет. Также следует учитывать, что многие расходомеры, измеряющие объемный расход, могут комплектоваться датчиками температуры и давления. Они поставляются вместе с корректором, который фиксирует показания расходомера и датчиков, а затем приводит показания расходомера к стандартным условиям.

Но, тем не менее, можно дать общие рекомендации. Массовый расход важен тогда, когда в центре внимания находится сам газ, и необходимо контролировать количество молекул, не обращая внимания на рабочие условия (температура, давление). Здесь можно отметить динамическое смешение газов, реакторные системы, в том числе каталитические, системы коммерческого учета газов.

Измерение объемного расхода необходимо в случаях, когда основное внимание уделяется тому, что находится в объеме газа. Типичные примеры – промышленная гигиена и мониторинг атмосферного воздуха, где необходимо проводить количественную оценку загрязнений в объеме воздуха в реальных условиях.

Источник

Объемный и массовый расход. различия.

CЕРТИФИКАТЫ
Газы горения

Газ окружает нас повсюду

Факельный газ: учет

Расходомеры Сьерра
в НАСА

4-х канальный модуль Flo-Box

питание, индикация и управление 4-мя независимыми каналами: регулирование, открытие, закрытие клапана; измерение текущего, суммарного расхода; режим Ведущий/ Ведомый

Главная » Техническая информация » Объемный и массовый расход. Различия.
Объемный и массовый расход. Различия.
Чем отличается объемный расход от массового?

Рисунок схематично показывает, в чем состоит разница между объемным и массовым расходом. Допустим, в первой трубе давление P1, плотность газа р1, (молекулы газа расположены редко). Выделим единичный объем газа — цилиндр, который движется со скоростью V1.
Объемная скорость равна скорости движения единицы объема по трубопроводу. Обозначим его Fоб,

Массовый же расход равен количеству газа Fмасс, который переносится в единицу времени в единичном объеме. Он выражается в единицах массы г/мин, кг/час и пропорционален плотности газа р.

Допустим, давление в трубе подняли в 2 раза до P2, плотность газа тоже возросла в 2 раза и стала р2. Молекулы в трубопроводе стали располагаться плотнее (на нижнем рисунке). Скорость же V1 единичного объема не изменилась. При этом объемный расход не изменится, а массовый расход увеличится вдвое.

F2масс = S * V* р2 = F1масс*р2/ р1= 2*F1масс

Отсюда вывод: массовый расход — вот что реально показывает «затраты» газа. Как правило при изменяющихся давлении и температуре газа, пользователю требуются дополнительные датчики давления и температуры, чтобы с их помощью компенсировать изменения. Массовый расходомер не нуждается в дополнительных датчиках, т.к. измеряет скорость массы газа.

Почему же массовый расход измеряется в объемных единицах?

Иногда вместо массовых единиц измерения ( г/мин, кг/ч) для удобства используют объемные единицы измерения. Но это не значит, что измеряется объемный расход. Пользователь также может выбрать на дисплее прибора и л/мин, м3/ч или см3/мин.
Но обратите внимание: всякий раз рядом с объемными единицами измерения будет стоять либо буква «с.» (стандарные условия: P=1атм абс, Т= 21°С) либо «н.» (нормальные условия: P=1атм абс, Т=0°С). То есть показанная величина массового расхода равна объемному расходу приведенному к стандартным «с.» либо нормальным «н.» условиям.

Опросный лист
Газ
Жидкость
Промышленные расходомеры
Новости:
07.07.2013
Ультразвуковой расходомер с беспроводным управлением

Ультразвуковой расходомер InnovaSonic® 210 с BluetoothAndroid TabletPC теперь с беспроводной связью.

подробнее…
05.11.2012
Новая разработка Сьерры
Лучшая точность среди тепловых промышленных расходомеров.
подробнее…
20.09.2012
Расходомер для сжиженных газов Innova-Mass 240.

Новая криогенная версия вихревого расходомера

подробнее…
26.07.2012
Расходомер для хлора!

Измерение расхода хлора — непростая задача, которая усложняется в присутствии влаги. Влажный хлор — всеразъедающая агрессивная среда, перед которой мало что устоит.

подробнее…
13.07.2012
Вихревой расходомер

Многопараметрический вихревой расходомер
5 параметров: скорость потока, температура, давление, объемный расход, массовый расход, плотность, для трех разных сред: газ, жидкость, пар.

подробнее…
06.06.2012
Готовая система контроля расхода

Готовая система измерения, индикации, регулирования, питания, управления. Непрерывный дозатор.

подробнее…
23.05.2012
Ультра-малый перепад давления на больших расходах.
Выпущен новый регулятор расхода газа Smart-Trak 140 на большие расходы до 500 с.л/мин с самым малым в отрасли перепадом давления до 300 мбар дифф. Сравните цены.
подробнее…
16.04.2012
Производителям солнечных батарей

Новый регулятора газа для средних расходов Smart-Trak 50 med. Разработан для производства кремниевых кристаллов в солнечных батареях для точного дозирования аргона.

Источник

В чем разница между объемным расходом и массовым расходом?

Объемный расход лучше всего подходит для измерения объемного расхода газа, и нет необходимости в высокой точности. По сравнению с объемным расходом, массовый расход показывает практически нулевые колебания давления и температуры. Стоимость между двумя технологиями значительна.

Впоследствии, как вы рассчитываете массовый расход?

Тогда какова взаимосвязь между давлением и массовым расходом?

Уравнение Бернулли математически утверждает, что если жидкость течет через трубку и диаметр трубки уменьшается, то скорость жидкости увеличивается, давление уменьшается, а массовый расход (и, следовательно, объемный расход) остается постоянным пока плотность воздуха постоянна.

Кроме того, как преобразовать массовый расход в объемный расход?

Выберите для материала массовый расход в фунтах, который вы хотите преобразовать в объемный расход. Разделите массовый расход на плотность. В результате получается объемный расход, выраженный в кубических футах материала. Пример: 100 фунтов (массовый расход) / 10 фунтов на кубический фут (плотность) = 10 кубических футов (объемный расход).

Как увеличить массовый расход?

Рассматривая уравнение массового расхода, кажется, что для данной площади и фиксированной плотности мы могли бы увеличивать массовый расход до бесконечности. просто увеличив скорость. Однако в реальных жидкостях плотность не остается постоянной при увеличении скорости из-за эффектов сжимаемости.

Какие единицы измерения массового расхода?

Что такое символ плотности?

Символ плотности: греческая буква ро, Какая плотность материала, если 450 см 3 его масса 200 г?

Как вы рассчитываете скорость и расход?

Как рассчитать давление по скорости потока?

Первый определяет поток жидкости в одной точке, где давление равно P₁, скорость равна v₁, а высота h₁. Второе уравнение определяет поток жидкости в другой точке, где давление равно P₂. Скорость и высота в этой точке равны v₂ и ч₂. Определите давление и расход.

Увеличивается ли перепад давления с увеличением расхода?

В условиях турбулентного потока падение давления увеличивается как квадрат объемного расхода. При удвоении расхода происходит четырехкратное падение давления. Падение давления уменьшается по мере увеличения синфазного давления. Падение давления увеличивается с увеличением вязкости газа.

Влияет ли размер трубы на скорость потока?

При любой заданной скорости потока скорость потока обратно пропорциональна t площади поперечного сечения трубы. Меньшие трубы приведут к более высокой скорости потока; трубы большего диаметра приведут к снижению скорости потока.

Что такое массовый расход воды?

Как рассчитывается расход сжиженного нефтяного газа?

Если у вас есть обогреватель, который потребляет 25 МДж / час, чтобы рассчитать потребление сжиженного нефтяного газа в час, просто разделите 25 на значения в столбце MJ диаграмма преобразования потребления.

Как рассчитывается плотность?

Что означает плотность воды?

Формула плотности: ρ =m / v, с плотностью, представленной символом ρ (произносится как «ро»).

Что такое единица измерения плотности в системе СИ?

Плотность определяется как масса на единицу объема. Имеет единицу СИ кг м – 3 или кг / м 3 и является абсолютной величиной.

Как рассчитать расход по площади?

Скорость потока прямо пропорциональна скорости?

Как рассчитать давление по площади и скорости потока?

Как измеряется расход и давление воды?

Просто, возьмите количество воды в кувшине в литрах и умножьте это на 10.. Это даст вам ваш расход в литрах в минуту. Например, если у вас кувшин на 500 мл, это будет 0.5 литра x 10 = 5 литров в минуту.

Что происходит, если падение давления слишком велико?

Чрезмерное падение давления приведет к низкая производительность системы и чрезмерное потребление энергии. Ограничения расхода любого типа в системе требуют более высоких рабочих давлений, чем необходимо, что приводит к более высокому потреблению энергии.

Скорость потока прямо пропорциональна давлению?

Для потока жидкости требуется градиент давления (ΔP) между двумя точками, так что поток прямо пропорционален перепад давления. Чем выше перепад давления, тем выше скорость потока. Градиент давления определяет направление потока. Поток отличается от скорости.

Давление меняет скорость потока?

Увеличит ли размер трубы давление?

Так как если диаметр трубы уменьшился, то давление в трубопроводе увеличится. … Согласно теореме Бернулли, давление можно уменьшить, если уменьшить площадь транспортировки. В более узкой трубе скорость может быть высокой, а давление может быть выше.

Как рассчитать расход в трубе?

Уравнение для диаметра трубы: корень квадратный из 4-кратного расхода, деленного на скорость в пи, умноженную на. Например, при скорости потока 1,000 дюймов в секунду и скорости 40 кубических дюймов в секунду диаметр будет равен квадратному корню из 1000 умножить на 4, разделенному на 3.14 умноженное на 40 или 5.64 дюйма.

Как увеличить поток воды в трубе?

Быстрый и простой способ увеличить давление воды: для регулировки редукционного клапана, который находится на основной водопроводной трубе; поищите клапан конической формы рядом со счетчиком воды, рядом с тем местом, где в дом входит основная водопроводная труба. Сверху клапана выступает болт с резьбой.

Источник