TheReýnolds sany (Re)suwuklyk mehanikasyndaky iň möhüm ölçegsiz parametrleriň biridir. Ol arasyndaky gatnaşygy beýan etmäge kömek edýärinersial güýçler we ýapyşyk güýçlerakýan suwuklykda we akymyň bardygyny ýa-da däldigini kesgitlemek üçin giňden ulanylýarlaminar, geçiş ýa-da turbulent.

Ultrases akymyny ölçemek üçin Reýnolds sany möhümdir, sebäbi akym režimi gönüden-göni täsir edýärturbanyň içindeki tizlik profiliUltrases akym ölçeýjisi akustik ýol boýunça suwuklygyň tizligini ölçeýändigi we şol maglumaty ortaça akym tizligini kesgitlemek üçin ulanýandygy sebäpli, tizlik profilindäki üýtgeşmeler ölçeg takyklygyna täsir edip biler.

1. Reýnolds sany näme?

Turbanyň içindeki akym üçin Reýnolds sanyny şeýle görkezmek bolar:

Re = ρVD / μ

ýa-da:

Re = VD / ν

nirede:

• Re= Reýnolds sany
• ρ= suwuklygyň dykyzlygy
• V= ortaça akym tizligi
• D= turbanyň içki diametri
• μ= dinamiki ýapyşyklyk
• ν= kinematik ýapyşyklyk

Reýnolds sany ölçegsizdir.

Umuman, tegelek turbadaky akym üçin:

• Re < takmynan 2300→ Laminar akym
• Re ≈ 2,300–4,000→ Geçiş akymy
• Re > takmynan 4,000→ Turbulent akym

Bu gymmatlyklar mutlak serhetler däl-de, umumy görkezmelerdir, sebäbi hakyky akym şertleri turbalaryň geometriýasyna we bozulmalaryna baglylykda üýtgeýär.

2. Laminar we turbulent akymlaryň arasyndaky tapawut näme?

Esasy tapawut, tizligiň turba boýunça paýlanyş usulydyr.

Laminar Akym

Laminar akymda suwuklyk deňeşdirme boýunça tertipli gatlaklarda hereket edýär.

Tizlik profili, adatça, has aýdyň bolýar:

• Turba diwarynyň golaýynda pes tizlik
• Merkeze tarap ýokary tizlik
• Parabolik tizlik profili deňeşdirme boýunça öňünden çaklap boljak

Ýönekeýleşdirilen beýan:

Diwar → Pes Tizlik → Ýokary Tizlik → Pes Tizlik → Diwar

Turbulent akym

Turbulent akymda suwuklygyň hereketi has düzgünsiz bolýar.

Kiçi göwrümli üýtgemeler we garyşmalar tizlik profiliniň laminar akym bilen deňeşdirilende tekizleşmegine sebäp bolýar.

Bu, turba boýunça tizlik paýlanyşynyň Reýnolds sany bilen düýpli üýtgeýändigini aňladýar.

3. Bu näme üçin ultrases akym ölçeýji üçin möhüm?

Ultrases akym ölçeýjisi turbadan geçýän suwuklygyň umumy möçberini gönüden-göni ölçemeýär.

Munuň ýerine, ol ölçeýärsuwuklygyň tizligisoňra bolsa göwrümli akym tizligini hasaplaýar.

Ýönekeýleşdirilen görnüşde:

Q = V × A

nirede:

• Q= göwrümli akym tizligi
• V= ortaça akym tizligi
• A= turbanyň kese-kesiginiň meýdany

Kynçylyk, ultrases akustik ýoly boýunça ölçenen tizligiň tutuş turba boýunça ortaça tizlige doly deň bolmazlygydyr.

Şonuň üçin, enjam ölçenen akustik tizlik bilen hakyky ortaça akym tizliginiň arasyndaky gatnaşygy hasaba almalydyr.

Bu gatnaşyk tizlik profilinden güýçli täsirlenýär.

4. Reýnolds sany tizlik profilini nähili üýtgedýär?

Iki ýagdaýy göz öňünde tutuň.

Pes Reynolds sany

Re pesliginde akym laminar bolup biler.

Tizlik profili güýçli egri:

Merkezi tizlik > Ortaça tizlik > Diwara golaý tizlik

Eger ultrases akustik ýoly turbanyň belli bir böleginden geçse, ölçenen tizlik kesişigiň ortaça tizliginden düýpli tapawutlanyp biler.

Ýokary Reýnolds Sany

Ýokary Re-de akym turbulent bolýar.

Garyşdyrmak, tizlik profiliniň tekizleşmegine sebäp bolýar, emma tizlik turba diwaryna tarap pese gaçýar.

Şonuň üçin akustik ýol tizligi ortaça turba tizligi bilen başgaça gatnaşykda bolup biler.

Ultrases akym ölçeýjisiniň bir ölçenen tizlik gymmatynyň hemişe şol bir ortaça akym tizligine gabat gelýändigini çaklap bilmemeginiň bir sebäbi şudur.

5. Reýnolds Sany we Geçiş Wagty Ultrases Akym Ölçeýjileri

Geçiş wagtynyň ultrases akym ölçeýjisi üçin enjam ýokary we aşaky akymdaky ultrases geçiş wagtlarynyň arasyndaky tapawudy ölçeýär.

Esasy gatnaşygy şeýle ýönekeýleşdirip bolýar:

Akym tizligi ∝ Geçiş-Wagt tapawudy

Ölçenen tizlik ultrases akustik ýolunyň ugrundaky tizlik bölegi bilen baglanyşyklydyr.

Şeýle-de bolsa, hakyky göwrümli akym tizligi şuňa baglydyrturbanyň tutuş kesişmesinde ortaça tizlik.

Şonuň üçin enjam ölçenen akustik tizligi ortaça akym tizligi bilen baglanyşdyrmaly.

Bu gatnaşyga aşakdakylar täsir edip biler:

• Reýnolds sany
• Akustik ýolyň ýerleşýän ýeri
• Akustik ýollaryň sany
• Akym profili
• Turbanyň diametri
• Akym bozulmalary

6. Näme üçin täsir pes akym tizliginde has möhüm?

Şondan bäri:

Re = ρVD / μ

akym tizligi peselende, Reýnolds sany hem azalýar.

Mysal üçin, ýokary akym tizliginde işleýän ulgamda turbulent akym doly ösen bolup biler, şol bir wagtyň özünde örän pes akym tizliginde işleýän şol bir ulgam geçiş ýa-da laminar režime golaýlaşyp biler.

Şonuň üçin tizlik profili akym tizligi üýtgedikçe düýpli üýtgeýär.

Bu aşakdakylaryň arasyndaky gatnaşygy aňladýar:

Akustik ýol tizligi

we

Turbanyň ortaça tizligi

hem üýtgäp biler.

Käbir ultrases akym ölçeýjileri üçin bu örän pes akym tizligini ýa-da ýokary ýapyşykly suwuklyklary ölçeýän wagtyňyz möhüm mesele bolup biler.

7. Suwuklygyň ýapyşganlygy näme üçin möhüm?

Reýnolds sany ýapyşyklyga ters proporsionaldyr:

Re = ρVD / μ

Eger ýapyşyklyk ýokarlansa, Reýnolds sany şol bir turbanyň diametri, dykyzlygy we akym tizligi üçin azalýar.

Mysal üçin, bir turbadan bir tizlikde akýan iki suwuklygy göz öňüne getiriň:

Suw → Pes ýapyşyklyk → Ýokary re

Agyr nebit → Ýokary ýapyşyklyk → Pes re

Agyr nebitiň ýokary ýapyşyklygy sebäpli tizlik profili has aýdyň bolup biler.

Şonuň üçin, turbanyň diametri we akym tizligi meňzeş bolsa-da, dürli suwuklyklary ölçeýän wagtynda şol bir ultrases akym ölçeýjisi dürli hereket edip biler.

8. Göni turbanyň uzynlygy näme üçin Reýnolds sany bilen baglanyşykly?

Reýnolds sany, şeýle hem, turbanyň ýeterlik uzynlygynyň näme üçin möhümdigini düşündirmäge kömek edýär.

Tirsek, klapan, reduktor ýa-da başga bir gurnamadan soň, akym profili bozulyp biler.

Akym has durnukly profile tarap ösmegi üçin ýeterlik aralyga mätäç.

Ösüş prosesi aşakdaky faktorlara baglydyr, şol sanda:

• Reýnolds sany
• Turbanyň diametri
• Turbanyň gödekligi
• Bulaşyklygyň görnüşi
• Akym tizligi

Eger ultrases akym ölçeýjisi ýokarky akymdaky päsgelçiliklere gaty ýakyn gurnalan bolsa, ölçenen akustik tizlige assimetrik ýa-da aýlanýan tizlik profili güýçli täsir edip biler.

Bu ölçeg ýalňyşlyklaryna sebäp bolup biler.

Şonuň üçin ultrases akym ölçeýjisi üçin adaty gurnama gollanmasy aşakdakylary maslahat berip biler:

Ýokarky akymdaky göni turba ≥ 10D

Aşak akymdaky göni turba ≥ 5D

niredeD - turbanyň içki diametri.

9. Reýnolds sanynyň ýokary bolmagy hemişe has gowy takyklygy aňladýarmy?

Hökman däl.

Reýnolds sanynyň ýokary bolmagy, adatça, has turbulent akymy görkezýär, ýöne ölçegleriň takyklygy başga-da köp faktorlara baglydyr.

Bularyň arasynda:

• Akym profili
• Ötürüji gurnama
• Turbanyň ýagdaýy
• Düz turbanyň uzynlygy
• Signalyň hili
• Akustik ýol konfigurasiýasy
• Suwuklyk häsiýetleri
• Ölçeg kalibrlemesi

Şonuň üçin Reýnolds sany möhüm hasaplanmalydyrakym şerti parametri, akym ölçeýjisiniň takyklygynyň gönüden-göni görkezijisi däl-de.

10. Köp ýolly ultrases akym ölçeýjileri näme üçin akym profiline has az duýgur?

Bu köp ýolly ultrases akym ölçeýişiniň möhüm artykmaçlyklaryndan biridir.

Bir akustik ýol turbanyň çäklendirilen sebiti boýunça tizligi nusga alýar.

Köp ýolly akym ölçeýji dürli ýerlerde birnäçe akustik ýollary ulanýar.

Konsepsiýa taýdan:

Ýeke ýol

→ Bir akustik ýol boýunça tizligi ölçeýär

Köp ýolly

→ Turbanyň birnäçe sebitlerinden nusgalar

Enjam bu ölçegleri umumy tizlik paýlanyşynyň has gowy görkezilişini almak üçin ulanyp biler.

Şonuň üçin köp ýolly ultrases akym ölçeýjileri köplenç aşakdaky maksatlar üçin has amatlydyr:

• Akym profili çylşyrymly
• Ýokary takyklyk talap edilýär
• Turbanyň diametri uly
• Akym bozulmalarynyň öňüni almak kyn

Reýnolds sany ultrases akymynyň ölçegine täsir edýär, sebäbi ol täsir edýärturbanyň içindeki akym režimi we tizlik profili.

Esasy gatnaşyk şeýle:

Re = ρVD / μ

Reýnolds sany üýtgeýän mahaly, akym laminar, geçiş we turbulent režimleriň arasynda geçip biler. Bu bolsa turbanyň üstünden tizlik paýlanyşyny üýtgedýär we şonuň üçin ultrases akustik ýoly boýunça ölçenen tizlik bilen hakyky ortaça akym tizliginiň arasyndaky gatnaşyga täsir edýär.

Ultrases akymynyň amaly ölçegleri üçin Reýnolds sany aşakdakylar bilen bilelikde göz öňünde tutulmalydyr:

Akym tizligi + Suwuklygyň ýapyşyklygy + Turbanyň diametri + Akym profili + Göni turbanyň uzynlygy + Akustik ýol konfigurasiýasy

Reýnolds sanyny düşünmek inženerlere has gowy baha bermäge kömek edýärakym şertleri, datçik gurnama, ölçeg näbelliligi we belli bir ulanylyş üçin ultrases akym ölçeýjisiniň laýyklygy.