Усовершенствованные Методы для расчета полных условий

(Данное приложение не является частью документа ASME PTC 10-1997.)

Представлены методические указания для выполнения расчета полного давления и полной температуры с точностью, которая является более высокой в сравнении точностью для упрощенных методов, приведенных в пунктах 5.4.3 и 5.4.4. Детальная информация в части оценки термодинамических характеристик не является частью настоящей Методики. Изложенные ниже расчеты как для идеальных, так и для реальных газов должны дополняться данными и процедурами, необходимыми для получения требуемых характеристик. Было сделано допущение о сжимаемости потока и равномерности скорости в рассматриваемой точке замера. Абсолютное статическое давление, p static, а также замеренная абсолютная температура, Т meas, являются единственными локальными замерами. Известны массовый расход, W, а также площадь проходного сечения трубы, А, в то время как термодинамические свойства могут быть вычислены по мере необходимости. Оставшимся ключевым допущением является коэффициент восстановления, rf, который определен в пункте 5.4.4 в разрезе температуры. G.1 ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ Приемлемой является представленная ниже итерационная процедура: Этап 1 – Допустим, что выражение t static = t meas является первоначальной оценкой параметра статической температуры Этап 2 – Вычисление требуемых характеристик, соответствующих параметрам (p static, t static): p = плотность (из p = 144 p/Rt) cp – удельная теплоемкость при постоянном давлении

k – отношение удельных теплоемкостей Этап 3 – Вычисление скорости V = (w/60)/pA Этап 4 – Вычисление числа Маха Этап 5 – Вычисление полной температуры     Этап 6 – Вычисление статической температуры Этап 7 – Сравнение величины параметра t static из этапа 6 с величиной данного параметра, использованной в ходе предшествующих этапов. Если совпадение отсутствует (прим. перев.: если разница между величинами является неприемлемой), то необходимо повторять этапы со 2 по 7 до получения приемлемого изменения в величине указанного параметра (например ∆ t static < 0.05°F).   Этап 8 – Вычисление полного давления     В тех случаях, когда значения числа Маха являются чрезвычайно высокими, например, превышают 0.3, необходимо увеличить точность путем численного выражения значений параметров cp и k как для t так и для t static и использования усредненных значений cp и k в представленных выше расчетах.

 

 

 

G.2 РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ Термин "реальный газ" в обычных условиях предполагает, что коэффициент сжимаемости, Z, не равен единице и должен включаться в расчеты параметров p-v-T в соответствии с уравнением pv = ZRT. Целью применения уравнения состояния термодинамической системы является нахождение математического выражения, увязывающего давление, объем и температуру, которое бы максимально близко соответствовало известным или прогнозным характеристикам p-v-t. Большинство уравнений состояния используют температуру и удельный объем (или плотность) в качестве независимых переменных, их которых можно вычислить давление. То есть,     Строгая методология существует для вычисления всех термодинамических характеристик, необходимых для выполнения расчетов компрессора, даже том случае, когда известными являются только параметры корреляции между уравнением состояния и удельной теплоемкостью при низком давлении (идеальный газ). Ниже представлены только результаты указанных расчетов, такие как: (a) t (p, h), температура, вычисленная из давления и энтральпии (b) p (h, s), давление, вычисленное из энтральпии и энтропии. Коэффициент восстановления, rf, буджет вычислен в функции от энтальпии, а не давления, что в итоге дает Данное определение является аналогичным определению, которое представлено в пункте 5.4.4 при применении к идеальным газам. Представленное выше определение считается более подходящим для расчетов с реальными газами, а значение rf = 0.65 остается наилучшим из известных для типичных сфер применения. Приемлемой является представленная ниже итерационная процедура: Этап 1 – Допустим, что выражение t static = t meas является первоначальной оценкой параметра статической температуры для расчета плотности. Этап 2 – Вычисление статической плотности

Этап 3 – Вычисление скорости Этап 4 – Вычисление кинетической энергии Этап 5 – Вычисление “измеренной” энтальпии     Этап 6 – Вычисление статической энтальпии Этап 7 – Вычисление статической температуры Этап 8 – Сравнение величины параметра T static из этапа 7 с величиной данного параметра, использованной в ходе предшествующих этапов. Если совпадение отсутствует (прим. перев.: разница между величинами является неприемлемой), то в таком случае необходимо использовать значение параметра T static из этапа 7 и повторять этапы со 2 по 8 до получения приемлемого изменения в величине указанного параметра (например ∆ T static < 0.05°R).   Этап 9 – Вычисление полной энтальпии     Этап 10 – Вычисление статической энтропии     Этап 11 – Вычисление полного давления     (Напоминаем, что значения статической и полной энтропии совпадают).   Этап 12 – Вычисление полной температуры

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ H

ЕДИНИЦЫ СИ

(Данное приложение не является частью документа ASME PTC 10-1997.)

 

 

Символ	Описание	Единицы американской системы мер	Переводный коэффициент	Единицы СИ
A a b C C с cp cv D d e Fa f g gc H HR h hr J K k log	Площадь поперечного сечения проточной части Звуковая скорость Ширина концевой кромки (законцовки) Коэффициент расхода Удельная молярная теплоемкость Удельная теплоемкость Удельная теплоемкость при постоянном давлении Удельная теплоемкость при постоянном объеме Диаметр Диаметр расходомера жидкости Относительная ошибка Коэффициент теплового расширения расходомера жидкости Коэффициент политропической работы Ускорение свободного падения   Размерная константа     Молярная энтальпия Удельная влажность   Энтальпия Коэффициент теплопередачи на единицу площади (при совместном влиянии конвекции и излучения)   Механический эквивалент единицы теплоты Коэффициент расхода Отношение удельных теплоемкостей, cp/cv Обыкновенный логарифм (десятичный)	кв. футов   футов/сек футов   безразмерная Бте/фунт-моль • моль °F Бте/фунтов массы °F Бте/фунтов массы °F   Бте/фунтов массы °F   дюймов дюймов безразмерная безразмерная   безразмерная   футов/кв.сек 32.174     Бте/ фунт-моль фунтов массы H2О/фунтов массы сухого воздуха Бте/фунтов массы Бте/час • кв. футов •°F   778.17 футов фунтов силы/Бте   безразмерная безразмерная   безразмерная	0.0929   0.3048 0.3048       0.0254 0.0254     0.3048   0.03108       0.04896   -	кв. метров   метров/сек метров   безразмерная Н-м/кгмоль • K Н-м/кг • K Н • м/кг • K   Н • м/кг • K   метров метров безразмерная безразмерная   безразмерная   метров/кв.сек     Н • м/кг • моль кг • H2О/кг • сухого воздуха   Н • м/кг Н • м /сек • кв. метров •K   Не используется   безразмерная безразмерная   безразмерная

 

Символ	Описание	Единицы американской системы мер	Переводный коэффициент	Единицы СИ
In MW Mm M m m N n n ns p p Pv Qm Qr Qsl q q R   RA, RB, RC   Re   Rem RH r   rf rp rq rt rv S Sc   s T t	Неперов логарифм (натуральный) Молекулярная масса Число Маха агрегата Число Маха текучей среды Показатель политропы для линии на диаграмме р-Т Масса (Только в приложении В) Угловая скорость вращения Показатель политропы для линии на диаграмме р-v Число молей (Только в приложении В) Показатель изоэнтропы для линии на диаграмме р-v Мощность Давление Скоростное давление Суммарные механические потери (эквивалент) Теплопередача через корпус Потери через внешние уплотнения эквивалент Производительность Объемный расход Газовая константа   Константы поправки на число Рейнольдса для агрегата Число Рейнольдса для текучей среды Число Рейнольдса агрегата Относительная влажность Степень повышения давления через расходомер Коэффициент восстановления Степень повышения давления Отношение расходов Отношение температур Отношение удельных объемов Молярная энтропия Площадь поверхности теплопередачи корпуса и присоединенных трубопроводов компрессора Энтропия Температура Температура	безразмерная фунтов массы/фунт-моль безразмерная безразмерная безразмерная   фунтов массы об/мин безразмерная   фунт-моль   безразмерная   л.с. фунтов на кв. дюйм фунтов на кв. дюйм Бте/мин   Бте/мин Бте/мин   Куб.футов/мин Куб.футов/мин футов фунтов силы/ фунтов массы • °R безразмерная   безразмерная   безразмерная безразмерная безразмерная   безразмерная безразмерная безразмерная безразмерная безразмерная Бте/фунт-моль • °R кв. футов   Бте/фунтов массы • °R °R °F	0.4536 0.01667     0.4536     0.746 0.01757   0.01757 0.01757   0.0004719 0.0004719 5.381         0.09294   0.5556 0.5556 (°F + 459.67)	безразмерная кг/кг-моль безразмерная безразмерная безразмерная   кг Гц безразмерная   кг-моль   безразмерная   кВт НГ/кв.м (Па) НГ/кв.м (Па) кВт   кВт кВт   куб.метров/мин куб.метров/мин Н • м/кг • K   безразмерная   безразмерная   безразмерная безразмерная безразмерная   безразмерная безразмерная безразмерная безразмерная безразмерная Н • м/кг-моль • K кв.метров   Н • м/кг • K K K

 

Символ	Описание	Единицы американской системы мер	Переводный коэффициент	Единицы СИ
U   u V v W w X x Y y Z   ß   ð η μ μ in μ p μ s   υ ρ Σ τ ϵ Ω ɸ	Окружная скорость по концевой кромке лопатки Внутренняя энергия Скорость среды Удельный объем Работа   Массовый расход Функция коэффициента сжимаемости Молярная концентрация Функция коэффициента сжимаемости Высота над уровнем моря Функция коэффициента сжатия в том смысле, в каком она употребляется в уравнении состояния газа 144 pv = ZRT Соотношение диаметров расходомера жидкости Частная производная КПД Абсолютная вязкость Коэффициент затраченной работы Коэффициент политропической работы Коэффициент изоэнтропической работы Кинематическая вязкость Плотность Сумма Крутящий момент Шероховатость поверхности Интегральный коэффициент затраченной работы Коэффициент расхода	футов/сек   Бте/фунтов массы футов/сек куб.футов/фунтов массы футов/фунтов силы/фунтов массы фунтов массы/мин безразмерная безразмерная безразмерная футов безразмерная   безразмерная   безразмерная безразмерная фунтов массы/футов • сек безразмерная безразмерная   безразмерная   кв.футов/сек фунтов массы/куб.футов безразмерная фунтов силы • футов дюймов безразмерная   безразмерная	0.3048   0.3048 0.06243 2.989   0.00756 0.3048     1.488     0.09294 16.02 - 1.356 0.0254	метров/сек   Н • м/кг метров/сек куб.метров/кг Н • м/кг   кг/сек безразмерная безразмерная безразмерная метров безразмерная   безразмерная   безразмерная безразмерная кг/метров • сек безразмерная безразмерная   безразмерная   кв.метров/сек кг/куб.метров безразмерная Н • м метров безразмерная   безразмерная

 

Услуги ASME

 

ASME придерживается принципов совершенствования и распространения технической информации. В центральной службе ASME по работе с информацией предпринимаются все усилия для того, чтобы ответить на ваши вопросы и максимально быстро выполнить заказы. Наши представители готовы предоставить содействие по вопросам из следующих областей.:

 

 

Пресса ASME Методики и стандарты Заказы через кредитные карты Публикации IMechE Встречи и конференции Статус членских взносов

Услуги и преимущества для членов Прочие программы ASME Запросы в части оплат Короткие курсы профессионального развития Публикации

Общедоступная информация Курсы самообучения Данные по отгрузкам Подписки/Журналы/Газеты Материалы конференций Технические документы

 

 

Как с нами связаться? Это проще, чем когда бы то ни было!

Четыре способа направить запрос или разместить заказ. Просто отправьте письмо или свяжитесь с нами по телефону, факсу или электронной почте. Главный представитель обработает ваш запрос.

 

Почта ASME 22 Law Drive, Box 2900 Fairfield, New Jersey 07007-2900

Бесплатный звонок США и Канада: 800-THE-ASME (800-843-2763) Мексика: 95-800-THE-ASME (95-800-843-2763) Универсальный: 973-882- 1 167

Факс 24 часа 973-882-1717 973-882-5155

Электронная почта 24 часа [e-mail]