...Рейнольдс саны (Re)сыеклык механикасындагы иң мөһим үлчәмсез параметрларның берсе. Ул арасындагы бәйләнешне тасвирларга ярдәм итәинерция көчләре һәм ябышлык көчләреагымлы сыеклыкта һәм гадәттә агымның булуын билгеләү өчен кулланылаламинар, күчеш яки турбулент.

Ультратавыш агымын үлчәү өчен Рейнольдс саны мөһим, чөнки агым режимы турыдан-туры тәэсир итәторба эчендәге тизлек профилеУЗИ агым үлчәгече акустик юл буйлап сыеклык тизлеген үлчәгәнлектән һәм бу мәгълүматны уртача агым тизлеген билгеләү өчен кулланганлыктан, тизлек профилендәге үзгәрешләр үлчәү төгәллегенә тәэсир итә ала.

1. Рейнольдс саны нәрсә ул?

Торба эчендәге агым өчен Рейнольдс санын түбәндәгечә күрсәтергә мөмкин:

Re = ρVD / μ

яки:

Re = VD / ν

кайда:

• Re= Рейнольдс саны
• ρ= сыеклык тыгызлыгы
• V= уртача агым тизлеге
• D= торбаның эчке диаметры
• μ= динамик ябышлык
• ν= кинематик ябышлык

Рейнольдс саны үлчәмсез.

Гомумән алганда, түгәрәк торбадагы агым өчен:

• Re < якынча 2300→ Ламинар агым
• Re ≈ 2,300–4,000→ Күчеш агымы
• якынча 4000→ Турбулент агым

Бу кыйммәтләр абсолют чикләр түгел, ә гомуми күрсәтмәләр, чөнки чынбарлыктагы агым шартлары торба геометриясенә һәм бозылуларга карап төрлечә була ала.

2. Ламинар һәм турбулент агым арасында нинди аерма бар?

Төп аерма - тизлекнең торба буенча бүленеше.

Ламинар агым

Ламинар агымда сыеклык чагыштырмача тәртипле катламнар буйлап хәрәкәт итә.

Тизлек профиле гадәттә күбрәк күренә, мәсәлән:

• Торба дивары янында түбәнрәк тизлек
• Үзәккә таба югарырак тизлек
• Параболик тизлек профилен чагыштырмача фаразлап була

Гадиләштерелгән күренеш:

Стена → Түбән тизлек → Югары тизлек → Түбән тизлек → Стена

Турбулент агым

Турбулент агымда сыеклык хәрәкәте күпкә тигезсезрәк.

Кечкенә масштаблы тирбәнешләр һәм кушылулар тизлек профиленең ламинар агым белән чагыштырганда тигезрәк булуына китерә.

Бу торба буенча тизлек бүленеше Рейнольдс саны белән сизелерлек үзгәрә дигән сүз.

3. Ни өчен бу УЗИ агым үлчәгеч өчен мөһим?

УЗИ агым үлчәгече торба аша үтүче сыеклыкның гомуми күләмен турыдан-туры үлчәми.

Киресенчә, ул үлчисыеклыкның тизлегеаннары күләмле агым тизлеген исәпли.

Гадиләштерелгән формада:

Q = V × A

кайда:

• Q= күләмле агым тизлеге
• V= уртача агым тизлеге
• A= торба кисемтәсенең мәйданы

Проблема шунда ки, ультратавыш акустик юлында үлчәнгән тизлек бөтен торба буенча уртача тизлеккә төгәл тигез булмаска мөмкин.

Шуңа күрә, прибор үлчәнгән акустик тизлек һәм чын уртача агым тизлеге арасындагы бәйләнешне исәпкә алырга тиеш.

Бу бәйләнешкә тизлек профиле нык тәэсир итә.

4. Рейнольдс саны тизлек профилен ничек үзгәртә?

Ике очракны карап чыгыйк.

Түбән Рейнольдс саны

Түбән Re көчәнешендә агым ламинар булырга мөмкин.

Тизлек профиле нык кәкре:

Үзәк тизлек > Уртача тизлек > Диварга якын тизлек

Әгәр ультратавыш акустик юлы торбаның билгеле бер өлкәсе аша үтсә, үлчәнгән тизлек кисемтәнең уртача тизлегеннән сизелерлек аерылып торырга мөмкин.

Югары Рейнольдс саны

Югарырак Реда агым турбулент була.

Катнаштыру тизлек профилен тигезрәк итә, гәрчә тизлек торба диварына таба кими барса да.

Шуңа күрә акустик юл тизлеге торбаның уртача тизлеге белән төрле бәйләнештә булырга мөмкин.

Шуңа күрә ультратавыш агым үлчәгеч бер үлчәнгән тизлек кыйммәтенең һәрвакыт бер үк уртача агым тизлегенә туры килә дип фаразлый алмый.

5. Рейнольдс саны һәм транзит вакыты ультратавыш агым үлчәү җайланмалары

УЗИ агым үлчәгече өчен җайланма югары һәм түбән агымдагы ультратавыш үткәрү вакытлары арасындагы аерманы үлчи.

Төп мөнәсәбәтләрне болай гадиләштерергә мөмкин:

Агым тизлеге ∝ Транзит-вакыт аермасы

Үлчәнгән тизлек ультратавыш акустик юлы буйлап тизлек компоненты белән бәйле.

Шулай да, чын күләмле агым тизлеге түбәндәгегә бәйлеторбаның бөтен кисемтәсендә уртача тизлек.

Шуңа күрә, прибор үлчәнгән акустик тизлекне уртача агым тизлеге белән бәйләргә тиеш.

Бу мөнәсәбәткә түбәндәгеләр тәэсир итә ала:

• Рейнольдс саны
• Акустик юлның урнашуы
• Акустик юллар саны
• Агым профиле
• Торба диаметры
• Агым бозылулары

6. Ни өчен түбән агым тизлегендә эффект мөһимрәк?

Берничә елдан бирле:

Re = ρVD / μ

агым тизлеге кимегәндә, Рейнольдс саны да кими.

Мәсәлән, югары агым тизлегендә эшләүче системада турбулент агым тулысынча үскән булырга мөмкин, ә бик түбән агым тизлегендә эшләүче шул ук система күчеш яки ламинар режимга якынлашырга мөмкин.

Шуңа күрә агым тизлеге үзгәргән саен тизлек профиле сизелерлек үзгәрергә мөмкин.

Бу түбәндәгеләр арасындагы мөнәсәбәтне аңлата:

Акустик юл тизлеге

һәм

Уртача торба тизлеге

шулай ук ​​үзгәрергә мөмкин.

Кайбер ультратавышлы агым үлчәгечләре өчен бу бик түбән агым тизлеген яки югары ябышлы сыеклыкларны үлчәгәндә мөһим фактор булып тора ала.

7. Ни өчен сыеклыкның ябышлыгы мөһим?

Рейнольдс саны ябышлыкка кире бәйле:

Re = ρVD / μ

Әгәр ябышлык артса, шул ук торба диаметры, тыгызлыгы һәм агым тизлеге өчен Рейнольдс саны кими.

Мәсәлән, бер үк торба аша бер үк тизлектә агып килүче ике сыеклыкны карап чыгыйк:

Су → Түбән ябышлык → Югарырак

Авыр май → Югары ябышлылык → Түбәнрәк

Авыр нефтьнең югарырак ябышлыгы аркасында тизлек профиле күпкә ачыграк булырга мөмкин.

Шуңа күрә, бер үк ультратавышлы агым үлчәгеч төрле сыеклыкларны үлчәгәндә, хәтта торба диаметры һәм агым тизлеге охшаш булса да, төрлечә эш итә ала.

8. Ни өчен туры торба озынлыгы Рейнольдс саны белән бәйле?

Рейнольдс саны шулай ук ​​туры торба озынлыгының ни өчен мөһим булуын аңлатырга ярдәм итә.

Терсәк, клапан, редуктор яки башка җайланмаларны урнаштырганнан соң, агым профиле бозылырга мөмкин.

Агым тотрыклырак профильгә таба үсеш алу өчен җитәрлек арага мохтаҗ.

Үсеш процессы түбәндәге факторларга бәйле:

• Рейнольдс саны
• Торба диаметры
• Торбаларның тигезсезлеге
• Тынычсызлык төре
• Агым тизлеге

Әгәр ультратавыш агым үлчәгече өске агымдагы бозылуга бик якын урнаштырылган булса, үлчәнгән акустик тизлеккә асимметрик яки әйләнмәле тизлек профиле нык тәэсир итәргә мөмкин.

Бу үлчәү хаталарына китерергә мөмкин.

Шуңа күрә ультратавыш агым үлчәгеч өчен гадәти урнаштыру күрсәтмәсе түбәндәгеләрне тәкъдим итә ала:

Өскә таба туры торба ≥ 10D

Агым буенча туры торба ≥ 5D

кайдаD - торбаның эчке диаметры.

9. Рейнольдс саны югарырак булу һәрвакыт төгәлрәк булуны аңлатамы?

Мәҗбүри түгел.

Рейнольдс санының югарырак булуы, гадәттә, күбрәк турбулент агымны күрсәтә, ләкин үлчәү төгәллеге башка күп факторларга бәйле.

Алар арасында:

• Агым профиле
• Датчик урнаштыру
• Торба торышы
• Туры торба озынлыгы
• Сигнал сыйфаты
• Акустик юл конфигурациясе
• Сыеклык үзлекләре
• счетчик калибрлавы

Шуңа күрә Рейнольдс саны мөһим дип саналырга тиешагым шарты параметры, агым үлчәгеч төгәллегенең туры күрсәткече түгел.

10. Ни өчен күп юллы ультратавыш агым үлчәгечләре агым профиленә сиземсезрәк?

Бу күп юллы ультратавыш агымын үлчәүнең мөһим өстенлекләренең берсе.

Бер акустик юл торбаның чикләнгән өлкәсе буенча тизлекне үрнәк итеп ала.

Күп юллы агым үлчәгеч төрле позицияләрдә берничә акустик юл куллана.

Концептуаль яктан:

Бер юл

→ Бер акустик юл буенча тизлекне үлчи

Күп юллы

→ Торбаның берничә өлкәсеннән үрнәкләр

Прибор бу үлчәүләрне гомуми тизлек бүленешен яхшырак күрсәтү өчен куллана ала.

Шуңа күрә, күп юллы ультратавыш агым үлчәгечләре еш кына түбәндәге кушымталар өчен өстенлекле:

• Агым профиле катлаулы
• Югары төгәллек таләп ителә
• Торба диаметры зур
• Агым бозылуларыннан саклану авыр

Рейнольдс саны ультратавыш агымын үлчәүгә тәэсир итә, чөнки ул аңа тәэсир итәторба эчендәге агым режимы һәм тизлек профиле.

Төп мөнәсәбәт:

Re = ρVD / μ

Рейнольдс саны үзгәргән саен, агым ламинар, күчеш һәм турбулент режимнар арасында күчәргә мөмкин. Бу торба буенча тизлек бүленешен үзгәртә һәм шуңа күрә ультратавыш акустик юлы буенча үлчәнгән тизлек белән чын уртача агым тизлеге арасындагы бәйләнешкә тәэсир итә.

Гамәли ультратавыш агымын үлчәү өчен Рейнольдс саны түбәндәгеләр белән бергә каралырга тиеш:

Агым тизлеге + Сыеклыкның ябышлыгы + Торба диаметры + Агым профиле + Туры торба озынлыгы + Акустик юл конфигурациясе

Рейнольдс санын аңлау инженерларга яхшырак бәяләргә ярдәм итәагым шартлары, датчик урнаштыру, үлчәү билгесезлеге һәм билгеле бер куллану өчен ультратавышлы агым үлчәгечнең яраклылыгы.