Strömningsmunstycke

Strömningsmunstycken i rör är inte bara ett sätt att åstadkomma strålar i allmänhet, utan de kan även användas för flödesmätningar. Ett strömningsmunstycke är betydligt billigare än ett venturirör, men ger å andra sidan betydligt större tilläggsförluster då strömningsmunstycket saknar en konisk expansionszon. Annars kan samma ekvationer användas.

Genom att mäta upp det statiska trycket både strax innan strömningsmunstyckets början och i själva strömningsmunstycket, kan flödet beräknas enligt följande ekvation:

q=\mu _{f}\cdot A_{2}\cdot {\sqrt {\dfrac {2\cdot g\cdot \left(h+{\dfrac {p_{1}-p_{2}}{\rho \cdot g}}\right)}{1-\left({\dfrac {d_{2}}{d_{1}}}\right)^{4}}}}

där

q = Flöde (m³)

ц_f = Koefficient för strömningsmunstyckets tilläggsförluster (-)

A₂ = Inre tvärsnittsarea i själva strömningsmunstycket (m²)

g = Tyngdacceleration (m/s²)

h = Höjdskillnad mellan strömningsmunstyckets centrum vid punkt 1 och punkt 2 (mVp)

p₁ = Statiskt tryck strax före strömningsmunstycket (Pa)

p₂ = Statiskt tryck inne i strömningsmunstycket (Pa)

ρ = Fluidens densitet (kg/m³)

d₁ = Innerdiametern strax före strömningsmunstycket (m)

d₂ = Innerdiametern inne i strömningsmunstycket (m)

I denna form blir flödet beroende av hur strömningsmunstycket lutar. Om man istället avläser den statiska tryckskillnaden med en piezometerring på både i och strax innan strömningsmunstycket samt använder en manometervätska för avläsningen, kan effekterna på venturirörets lutning "trollas bort". Då ser flödesekvationen ut enligt följande:

q=\mu _{f}\cdot A_{2}\cdot {\sqrt {\dfrac {2\cdot g\cdot h_{m}\cdot \left({\dfrac {\rho _{m}}{\rho }}-1\right)}{1-\left({\dfrac {d_{2}}{d_{1}}}\right)^{4}}}}

där

q = Flöde (m³)

ц_f = Koefficient för strömningsmunstyckets tilläggsförluster (-)

A₂ = Inre tvärsnittsarea inne i strömningsmunstycket (m²)

g = Tyngdacceleration (m/s²)

h_m = Avläst tryckskillnad mellan punkt 1 och punkt 2 (meter vätskepelare)

ρ_m = Manometervätskans densitet (kg/m³)

ρ = Fluidens densitet (kg/m³)

d₁ = Innerdiametern strax före strömningsmunstycket (m)

d₂ = Innerdiametern inne i strömningsmunstycket (m)

För att erhålla rätt avläsning, bör rörledningen vara rak i åtminstone 30 diametrars längd uppströms strömningsmunstycket. Dessutom bör man välja ett strömningsmunstycke som är tillräckligt smalt, för att förlustkoefficienten ц_f ska bli oberoende av fluidens reynoldstal. Förlustkoefficienten (ц_f) får bestämmas experimentellt.

Se även[redigera | redigera wikitext]