Ymmärtäminen tekniset periaatteet takana virtauksen mittauslaitteet, kuten Venturi-mittarit, aukot levyt, ja virtausmittarit liittyy soveltaminen Bernoulli yhtälö. Nämä laitteet käyttävät nestedynamiikkaa määrittää virtausnopeuksia putkistoissa ja järjestelmissä.

Bernoullin Yhtälö Fluid Dynamicsissa

Bernoulli yhtälö liittyy paine, nopeus, ja korkeus liikkuvaa nestettä. Se toteaa, että kokonaismekaanisen energian pitkin virtaviivaistaminen pysyy vakiona, olettaen, että pakkaamaton ja ei-viskoous virtaus. Etäisyys ilmaistaan:

]P + 1⁄2 ρv2 + ρgh = vakio

Venturi-mittareiden suunnittelu

Venturimittarit käyttävät konvergointia nesteen virtauksen kiihdyttämiseksi, jolloin paine laskee manometrin tai paineanturin avulla. Bernoullin periaatteen avulla voidaan laskea virtausnopeus paineen erotuksen ja poikkileikkauksen perusteella.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat sileä lähenevä sisääntulo ja pienempi halkaisijainen kurkku, joka minimoi energiahäviön ja antaa tarkat mittaukset.

Korilevyjen suunnittelu

Reunalevyt ovat yksinkertaisia laitteita teräväreunainen reikä, joka luo paine-eron nesteen kulkeessa läpi. Paine-ero korreloi virtausnopeuden kanssa, jolloin virtausnopeus lasketaan Bernoullin yhtälön kautta.

Ne ovat kustannustehokkaita, mutta aiheuttavat suurempia energiahäviöitä kuin Venturi-mittarit, joten ne soveltuvat sovelluksiin, joissa yksinkertaisuus on etusijalla.

Virtausmittarityypit ja periaatteet

Virtausmittareita on eri malleissa, kuten turbiini-, sähkömagneetti- ja ultraäänityypeissä. Jokainen käyttää erilaisia fyysisiä periaatteita, mutta usein käyttää Bernoullin yhtälöä, jotta mitattavissa olevat määrät voidaan yhdistää virtausnopeuteen.

  • Turbiinivirtausmittarit mittaavat pyörimisnopeuden suhteessa virtausnopeuteen.
  • Sähkömagneettiset virtausmittarit havaitsevat magneettikentän läpi kulkevien johtavien nesteiden tuottaman jännitteen.
  • Ultraäänivirtausmittarit käyttävät ääniaaltoja määrittääkseen virtausnopeuden siirtoajan tai Doppler-siirtymän perusteella.