Pulsações periódicas no fluxo da tubulação: como elas impactam a precisão das medições do medidor de vazão tipo turbina?

Se o fluido em escoamento apresentar alterações e transformações abruptas em alguns parâmetros, como pressão, velocidade e densidade, denominamos escoamento pulsante de escoamento. Em quase todos os processos industriais de escoamento em tubulações, tanto em regime laminar quanto turbulento, há sempre interferências internas e externas do fluido. A precisão da medição de escoamento pulsante é afetada pelos instrumentos, podendo causar distorções graves nos valores medidos. Portanto, na indústria, é fundamental considerar a influência da pulsação na precisão da medição de escoamento em meios líquidos. A Embellish Instrument Science and Technology dedica-se à produção de medidores de vazão tipo turbina há muitos anos, mantendo um profundo conhecimento em pesquisa, desenvolvimento e produção desses medidores, além de acumular vasta experiência prática. Este artigo apresenta uma análise do impacto da pulsação periódica na precisão da medição do medidor de vazão tipo turbina, servindo como referência para um público amplo. 1. A medição de escoamento pulsante em vias vazias apresenta ondulações constantes e persistentes, o que dificulta sua medição precisa. É praticamente impossível medir diretamente o fluxo pulsante; medimos apenas os parâmetros do pulso, como amplitude, frequência e forma de onda, para então analisar o impacto que esses parâmetros podem ter na saída do instrumento. Mesmo medindo os parâmetros do pulso, a precisão da análise é incerta. A principal abordagem é utilizar instrumentos específicos para análise acústica de fluxos em tubulações para medir os parâmetros do pulso. No entanto, se a frequência de pulsação do fluido na tubulação for baixa, isso também não será suficiente para atender às necessidades da tubulação. medidor de vazão O transmissor de pressão e o conjunto podem usar o limite de frequência; a partir da oscilação do ponteiro do manômetro, é possível detectar a existência de pulsos. No entanto, para identificar pulsos, cada valor de parâmetro requer medições específicas. A pesquisa constatou que os pulsos estão relacionados à velocidade do fluxo e não à pressão estática. Assim, é possível medir qVrms/qV (onde qVrms é o valor da pulsação do fluxo volumétrico máximo e qV é a média do fluxo volumétrico) para identificar a ocorrência de pulsos. A seguir, descrevemos um método para medir qVrms/qV: (1) Medindo a amplitude do pulso, podemos assumir que VRMS/v ≈ QVrms/qV, onde v é a velocidade média do fluxo no tubo e VRMS é a grande quantidade de pulsação da velocidade do fluxo no tubo. Pode-se inserir uma sonda anemométrica térmica (fio quente ou termistor) próxima ao medidor de vazão na tubulação, a montante, para exibir o quadrado da flutuação da velocidade. (2) Quando o medidor de vazão estiver próximo à fonte do pulso (como em um ponto onde o comprimento de onda da pulsação é menor que um quarto do comprimento de onda), meça a amplitude do pulso e a fonte do pulso. (3) Se o medidor de vazão for um medidor de pressão diferencial, a amplitude do pulso pode ser estimada a partir do volume de uma fonte de pulso, como a variação da velocidade de rotação. Embora este método não seja muito razoável, ele dispensa o uso de outros instrumentos. (4) Se o medidor de vazão for um medidor de pressão diferencial, a amplitude do pulso de exportação é medida no dispositivo de medição da amplitude de pulsação de pressão diferencial ΔPPS. Os resultados serão usados ​​para estimar aproximadamente a amplitude da pulsação. Este valor, juntamente com a variação da frequência do pulso, pode ser obtido pela seguinte equação: qVrms/qV ≤ ΔPPS, onde ΔPPS é a potência da pulsação de pressão diferencial e ΔPPS é a pressão diferencial medida em regime permanente. Para elucidar o espectro de saída do transmissor de vazão dos dados primários, é necessário considerar as condições de pulso. Assume-se que a frequência de pulsação não ultrapasse em muito a faixa correspondente do transmissor de vazão; assim, no espectro do sinal de saída, teoricamente, utilizando um instrumento de espectroscopia de Fourier, é possível medir a frequência de pulso. 2. Influência do fluxo de pulsação periódica na precisão da medição do medidor de vazão tipo turbina: explicação por meio de um modelo matemático e das características dinâmicas do medidor de vazão tipo turbina. Quando a frequência de pulsação ultrapassa uma determinada faixa, o valor medido pelo medidor de vazão tipo turbina apresenta erros maiores. Esses erros podem estar relacionados a diversos aspectos, como: a origem da ressonância das pás do rotor, o engrenamento das engrenagens (saída flexível do medidor de vazão tipo turbina), a inércia de rotação, a forma do fluxo pulsante, a resistência ao atrito do eixo, etc. Como o pulso total é composto pela superposição de ondas senoidais, a partir da exposição do impacto do pulso senoidal no valor medido pelo medidor de vazão tipo turbina, busca-se elucidar a influência da situação de pulso periódico. A teoria indica que a ação de participar de uma onda senoidal inalterada no sistema, a resposta sob a condição de tumulto especial é uma saída senoidal de frequência semelhante, mas a amplitude e a fase são determinadas pelas características dinâmicas específicas do sistema.

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