Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
12 results
Search Results
Item Investigation of Changes in Main Error of Rotary Gas Meters during Their Operation(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Матіко, Федір; Пістун, Олег; Matiko, Fedir; Pistun, Oleh; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ цій роботі виконано дослідження зміни основної похибки роторних лічильників під час їх експлуатації на основі опрацювання результатів їх метрологічної перевірки. Розглянуто результати періодичної метрологічної перевірки роторних лічильників газу у лабораторіях чотирьох газорозподільних підприємств. За результатами опрацювання протоколів метрологічної перевірки підтверджено кореляцію похибки роторного лічильника газу з виміряним об’ємом газу. На основі опрацювання множини значень похибки лічильника та виміряного об’єму газу для кожного із перевірюваних значень витрати побудовано регресійні залежності похибки середньостатистичного лічильника від виміряного об’єму газу. Шляхом усереднення отриманих регресійних залежностей отримано узагальнену залежність систематичної похибки роторного лічильника газу типорозміру РГ-250 від виміряного об’єму газу. Отримані регресійні залежності дають можливість оцінити зміну основної похибки лічильників типорозміру РГ-250 за його виміряним об’ємом і, відповідно, прийняти рішення про виконання їх позачергової метрологічної перевірки. Це дає змогу своєчасно виявляти лічильники, які працюють із значною систематичною похибкою, а отже й усувати цю похибку.Item Investigation of ultrasonic flowmeter error in distorted flow using two-peaks Salami functions(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Матіко, Федір; Роман, Віталій; Матіко, Галина; Ялінський, Дмитро; Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Matiko, Halyna; Yalinskyi, Dmytro; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityНаведено результати досліджень додаткової похибки ультразвукових витратомірів (УЗВ), спричиненої спотворенням профілю швидкості потоку. Координати розташування хордових акустичних каналів (АК) обчислено для 1–6 АК за допомогою різних числових методів інтегрування: Гаусса (Гаусса – Лежандра, Гаусса – Якобі), Чебишева (рівновіддалене розміщення АК), методу Westinghouse, методу OWICS (Optimal Weighted Integration for Circular Sections). Це дало можливість реалізувати рівняння витрати багатоканального УЗВ та оцінити додаткову похибку УЗВ за різного розміщення АК. Значення середньої швидкості потоку вздовж кожного АК визначено розрахунково на основі профілю швидкості потоку в поперечному перерізі ВТ. Для обчислення профілю швидкості спотвореного потоку, сформованого типовими місцевими опорами, використано чотири двоядерні функції швидкості Саламі. За результатами дослідження додаткової похибки УЗВ в умовах спотвореного потоку розроблено рекомендації щодо вибору кількості акустичних каналів УЗВ та застосування методів визначення координат розташування акустичних каналів.Item Algorithm for calculating flowrate of fluid energy carrier for flowmeter based on standard long radius nozzle(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Лесовой, Леонід; Матіко, Федір; Майданович, Ірина; Lesovoy, Leonid; Matiko, Fedir; Maidanovych, Iryna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityРозроблено нове рівняння та алгоритм для безітераційного розрахунку витрат плинного енергоносія для витратоміра змінного перепаду тиску на основі еліпсного сопла. Це рівняння містить у неявному вигляді три вкладені ітераційні цикли обчислення витрат. За результатами порівняння значень витрат, отриманих за розробленим безітераційним алгоритмом, зі значеннями витрат, одержаними за стандартизованим ітераційним алгоритмом, встановлено, що запропонований безітераційний алгоритм забезпечує точність обчислення витрат, визначену вимогами стандарту ДСТУ ГОСТ 8.586.5:2009. Отже, запропоновані рівняння та алгоритм обчислення витрати можуть застосовуватись у витратомірах на основі стандартного еліпсного сопла як для технологічного, так і для комерційного обліку плинних енергоносіїв. Використання розробленого алгоритму дає можливість пришвидшити розрахунок витрати енергоносія за допомогою мікропроцесорних контролерів.Item Computer-aided system for designing the thermal energy metering devices(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Матіко, Федір; Биць, Оксана; Лесовой, Леонід; Матіко, Галина; Matiko, Fedir; Byts, Oksana; Lesovoy, Leonid; Matiko, Halyna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ статті представлено розроблену систему автоматизованого проектування (САПР) засобів вимірювання кількості теплової енергії, у складі яких застосовують витратоміри зі стандартними звужувальними пристроями потоку. Розглянуто теоретичні засади для розроблення САПР, зокрема авторські алгоритми визначення кількості теплової енергії, повна математична модель витратоміра змінного перепаду тиску, реалізована із врахуванням обмежень стандартів ДСТУ ГОСТ 8.586.1-5:2009, методи IAPWS визначення властивостей води та водяної пари, авторська методика обчислення показника адіабати водяної пари, методика оцінювання невизначеності результату вимірювання кількості теплової енергії, запропоновані авторами нові підходи щодо автоматизованого проектування систем вимірювання кількості теплової енергії. Представлено основні характеристики підсистеми введення та перевірки коректності вхідних даних. Розглянуто реалізацію вікон САПР для введення характеристик засобів вимірювань тиску, перепаду тиску, температури, що входять до складу системи вимірювання кількості теплової енергії, а також вікна введення характеристик вимірювального трубопроводу витратоміра. Представлено основи авторської методики оцінювання невизначеності кількості теплової енергії, що реалізована в САПР. Розглянуто структуру протоколу проектування системи вимірювання кількості теплової енергії.Item Investigation of turbulence parameters influence on results of CFD modeling of flow in ultrasonic flowmeter(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Роман, Віталій; Матіко, Федір; Костик, Ігор; Roman, Vitalii; Matiko, Fedir; Kostyk, Igor; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityВ статті досліджено вплив параметрів турбулентності CFD-пакету SolidWorks Flow Simulations на результати моделювання потоку в двоканальному ультразвуковому витратомірі. Встановлено, що основні параметри турбулентності SolidWorks Flow Simulations (інтенсивність турбулентності, довжина турбулентності, енергія турбулентності та дисипація турбулентності) незначно впливають на результат моделювання потоку у повністю заповненому трубопроводі круглого перерізу без введених додаткових турбулізуючих елементів (турбіна, ротор, інше). Зважаючи на це, під час CFD-моделювання процесу вимірювання витрати потоків за допомогою ультразвукових витратомірів рекомендовано застосовувати параметри турбулентності, встановлені в CFD-пакеті SolidWorks Flow Simulations за замовчуванням. При цьому час, який витрачається комп’ютером на виконання CFD-моделювання, майже не змінюється зі зміною зазначених параметрів турбулентності CFD-пакеті SolidWorks Flow Simulations.Item Technique for Evaluating the Uncertainty of Enthalpy of Water and Steam for Thermal Energy Metering Systems(Lviv Politechnic Publishing House, 2018-02-26) Матіко, Федір; Слабик, Оксана; Лесовой, Леонід; Матіко, Галина; Matiko, Fedir; Slabyk, Oksana; Lesovoy, Leonid; Matiko, Halyna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ статті представлено аналіз існуючих методик розрахунку ентальпії води (водяної пари), за результатами якого визначено методики, які доцільно застосовувати для автоматизованого проектування систем обліку теплової енергії. Розроблено рівняння для розрахунку відносної розширеної невизначеності ентальпії води (водяної пари) із врахуванням методичної невизначеності обчислення ентальпії та невизначеностей результатів вимірювання температури та тиску води (водяної пари). Розроблено спрощені аналітичні залежності для обчислення відносних коефіцієнтів чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності результатів вимірювання тиску та температури води. Ці залежності дають можливість обчислити значення коефіцієнтів чутливості для діапазону тиску від 0 до 5 МПа та температури від 300 до 550 K. Відносні відхилення значень коефіцієнтів чутливості, отриманих за спрощеними залежностями, від значень, отриманих за рівняннями Міжнародної організації властивостей води та водяної пари (IAPWS), у вказаних діапазонах тиску та температури становлять відповідно 0,48 % (для коефіцієнта чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності тиску) і 0,56 % (для коефіцієнта чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності температури). Розроблена спрощена методика оцінювання невизначеності ентальпії води (водяної пари) може бути застосована під час оцінювання метрологічних характеристик систем вимірювання кількості теплової енергії, а також для їх автоматизованого проектування.Item Equation of Arithmetic Mean Deviation of Roughness Profile(Lviv Politechnic Publishing House, 2019-02-26) Лесовой, Леонід; Матіко, Федір; Чабан, Богдан; Lesovoy, Leonid; Matiko, Fedir; Chaban, Bohdan; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДля підвищення точності вимірювання витрати газу за допомогою витратомірів змінного перепаду тиску необхідно застосувати залежності для визначення коефіцієнтів рівняння витрати газу, що забезпечать найменшу відносну сумарну розширену невизначеність розрахунку та збільшать точність вимірювання вхідних величин у реальному часі. Однією з таких величин є середнє арифметичне відхилення профілю шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводу. Отримано рівняння для розрахунку середнього арифметичного відхилення профілю шорсткості внутрішньої поверхні труби в реальному часі. Отримано рівняння для розрахунку відносної сумарної розширеної невизначеності результату вимірювання середнього арифметичного відхилення профілю шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводу в реальному часі та складників цієї невизначеності.Item Reduction of hydrodynamic flow measurement error of chordal ultrasonic flowmeter(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-11-10) Матіко, Федір; Роман, Віталій; Ковальчук, Іванна Іванівна; Matiko, Fedir; Roman, Vitalii; Kovalchuk, Ivanna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДосліджено способи зменшення гідродинамічної похибки вимірювання витрати ультразвуковими витратомірами для розповсюджених схем розташування їхніх акустичних каналів. Детально розглянуто спосіб розрахунку оптимальних координат розташування акустичних каналів ультразвукових витратомірів з використанням аналітико-емпіричного степеневого закону розподілу швидкості неспотвореного потоку. За результатами роботи автори розрахували оптимальне розташування акустичних каналів для хордових схем дво- та триканальних ультразвукових витратомірів. Встановлено, що оптимізація схем розташування акустичних каналів хордових ультразвукових витратомірів дає змогу зменшити гідродинамічну похибку вимірювання витрати до значення 0,05 % (для двоканальних витратомірів) та 0,1 % (для триканальних). Розроблений підхід є зручним під час проектування багатоканальних ультразвукових витратомірів та їхнього дослідження в лабораторних умовах.Item Techniques for natural gas physical properties definition for flow rate and volume metering systems(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Matiko, Fedir; Matiko, Halyna; Roman, Vitalii; Stasiuk, Ivan; Lviv Polytechnic National UniversityThe results of researching the techniques for natural gas properties determination for flow rate and volume metering systems are presented in the paper. The necessity of developing techniques for calculating the isentropic exponent of natural gas for pressure up to 25 MPa based on a simplified set of parameters of gas composition is shown. New techniques are proposed to define isentropic exponent and dynamic viscosity based on designed analytical dependence for the calculation the pseudo-critical density of natural gas, regression equation for isentropic exponent and improved equation of Dean and Steal for calculating gas dynamic viscosity for high pressure. Techniques adequacy verification is carried out relative to the arrays of calculated values of adiabatic index and viscosity obtained from high-precise equations of gas state and relative to the experimental data of viscosity and sound speed in natural gas. The techniques errors and the range of their application are defined using the verification results. Подано результати дослідження методів визначення властивостей природного газу, необхідних для побудови систем вимірювання його витрати та кількості. Визначено необхідність розроблення методики розрахунку показника адіабати природного газу для тиску газу до 25 МПа на основі спрощеного набору параметрів складу газу. Розглянуто нові методики визначення показника адіабати та коефіцієнта динамічної в’язкості, що їх розробили автори на основі отриманої аналітичної залежності для розрахунку псевдокритичної густини природного газу, регресійного рівняння показника адіабати та удосконаленого рівняння Діна і Стила для розрахунку динамічної в’язкості природного газу за високого тиску. Перевірено адекватність методик щодо масивів розрахункових значень показника адіабати та в’язкості, отриманих на основі високоточних рівнянь стану газу, а також щодо експериментальних даних в’язкості та швидкості звуку у природному газі. За результатами перевірки визначено похибку методик та сферу їх застосування.Item Simplified method for calculation of the Joule–Thomson coefficient at natural gas flowrate measurement(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2015) Pistun, Yevhen; Matiko, Fedir; Masnyak, OlehThis work deals with measurement of natural gas flowrate and volume by means of pressure differential devices. The existing methods for calculation of Joule-Thomson coefficient to be applied in pressure differential flowmeters are analyzed in the paper. A new method which uses a simplified set of parameters of gas composition, namely the density at standard conditions, the molar content of nitrogen and carbon dioxide, is developed by the authors. This method provides the possibility to calculate the Joule-Thomson coefficient within the pressure range from 0.1 MPa to 15.0 MPa and the temperature range from 250 K to 350 K. It was defined that for natural gas with density at standard conditions up to 0.75 kg/m3 and contents of nitrogen and carbon dioxide up to 5 % of each component, the relative error of the values derived according to the new developed method do not exceed 3.0 % in the specified ranges of temperature and pressure. The application of this method in calculators of flowrate and volume of natural gas will help to reduce the systematic error of flowrate and volume measurement caused by the distinction of gas temperature in the place of measurement downstream of primary device from gas temperature upstream of primary device. Подано аналіз існуючих методів розрахунку коефіцієнта Джоуля–Томсона, за результатами якого встановлено необхідність розроблення методу розрахунку на основі спрощеного набору параметрів складу газу. Представлено новий метод для розрахунку коефіцієнта Джоуля–Томсона у діапазоні абсолютного тиску газу від 0,1 МПа до 15 МПа та температури від 250 К до 350 К. Основне рівняння методу побудоване на основі принципу відповідних станів і описує залежність коефіцієнта Джоуля–Томсона від приведених температури та густини. Для обчислення приведеної густини газу запропоновано застосовувати розроблене авторами рівняння псевдокритичної густини природного газу. Виконано детальне тестування розробленого методу та встановлено, що для природних газів із густиною за стандартних умов rС£0,75 кг/м3 та вмістом азоту і вуглекислого газу до 5 % кожного, відносне відхилення значень методу від розрахункових значень коефіцієнта Джоуля–Томсона, отриманих за методом ISO 20765-1, не перевищує ±3,0% для вказаних діапазонів тиску та температури газу. Наведено приклади розрахунку систематичної похибки вимірювання витрати за допомогою витратоміра змінного перепаду тиску, зумовленої ефектом Джоуля–Томсона.