Mérőperem átfolyási tényezőjének kísérleti vizsgálata hatványfüggvény közeggel
Experimental investigation of orifice discharge coefficient with power-law fluid
Keywords:
power-law fluid, experimental method, orifice discharge coefficient, non-Newtonian fluid, flow metering, /, hatványfüggvény közeg, kísérleti módsze, mérőperem átfolyási tényező, nemnewtoni közeg, térfogatáram mérésAbstract
Concentric orifice plate has long been a common, standardized way to determine volume flow rate experimentally. Several iterative calculation formulas are known for the discharge coefficient of the orifice, which, however, are valid only for Newtonian fluids and in a specific range of Reynolds numbers. Our work experimentally investigated the discharge coefficient of an orifice plate with water and a power-law fluid. We compared our measurement results with estimation methods from the literature.
Kivonat
Az átfolyó mérőperemmel történő mérés régóta elterjedt, szabványosított módja a térfogatáram kísérleti meghatározásának. A mérőperem átfolyási tényezőjére több iteratív számítási összefüggés ismert, amik azonban csak newtoni közegekre és meghatározott Reynolds-szám tartományban érvényesek. Munkánkban kísérleti úton vizsgáltuk meg egy mérőperem átfolyási tényezőjét vízzel és egy hatványfüggvény közeggel. Mérési eredményeinket összevetettük szakirodalmi becslési módszerekkel.
References
CEN. EN ISO 5167-2:2003 European Standard. Brussels. 2003.
Reader-Harris, M. Experimental Fluid Mechanics, Orifice Plates and Venturi Tubes. Bs 1042-1. 2015.
SALAS‐VALERIO, W. F., STEFFE, J. F. "Orifice Discharge Coefficients for Power‐Law Fluids". Journal of Food Process Engineering, 12(2), pp. 89–98. 1990. DOI:10.1111/j.1745-4530.1990.tb00043.x
Swamee, P. K., Swamee, N. "Discharge equation of a circular sharp-crested orifice". Journal of Hydraulic Research, 48(1 EXTRA ISSUE), pp. 106–107. 2010. DOI:10.1080/00221680903568626
Ntamba Ntamba, B. M. Non-Newtonian pressure loss and discharge coefficients for short square-edged orifices plates. Cape Peninsula University of Technology. 2011.
Sahin, B., Ceyhan, H. "Numerical and experimental analysis of laminar flow through square-edged orifice with variable thickness". Transactions of the Institute of Measurement & Control, 18(4), pp. 166–174. 1996. DOI:10.1177/014233129601800401
Hollingshead, C. L. Discharge coefficient performance of Venturi, standard concentric orifice plate, V-cone and wedge flow meters at low Reynolds numbers. All Graduate Theses and Dissertations. 2011.
Miller, E. R. Flow Measurement Engineering Handbook (3rd ed.). New York: McGraw-Hill Inc. 1996.
Swamee, P. K. "Discharge equations for venturimeter and orificemeter". Journal of Hydraulic Research, 43(4), pp. 417–420. 2005. DOI:10.1080/00221680509500137
Madlener, K., Frey, B., Ciezki, H. K. "Generalized reynolds number for non-newtonian fluids". Progress in Propulsion Physics, 1, pp. 237–250. 2009. DOI:10.1051/eucass/200901237
BENEDICT, R. P., WYLER, J. S. "A Generalized Discharge Coefficient for Differential Pressure Type Fluid Meters". Transactions of the ASME, ((NOVEMBER, 1973)), pp. 440–448. 1973.
