Mathematical Models of Throttle Elements of Gas-hydrodynamic Measuring Transducers

Abstract

У статті наведено витратні характеристики дросельних елементів, які застосовують у вимірювальних схемах перетворювачів параметрів плинних середовищ. Огляд охоплює широке коло досліджень характеристик нестискуваних та стискуваних, ньютонівських та неньютонівських середовищ в умовах ламінарного, перехідного та турбулентного режиму руху в каналах різного поперечного перерізу. Розглянуто рівняння, що застосовуються для макроскопічних потоків. Наведено теоретичні рівняння для розрахунку перепаду тиску під час руху середовищ у мікроканалах та зазначено умови та діапазон їхнього застосування. Розглянуто експериментальні результати дослідження коефіцієнтів тертя для стискуваних і нестискуваних середовищ в мікроканалах різних розмірів та форми, з гладкими і шорсткими поверхнями. Отримані результати можна застосовувати для комп’ютерного дослідження статичних і метрологічних характеристик газогідродинамічних вимірювальних перетворювачів конкретних фізико-механічних параметрів.This is a review article and it presents the flowrate characteristics of throttle elements used for measuring diagrams of transducers of fluids parameters. The review includes a wide range of research on the characteristics of incompressible and compressible fluids, Newtonian and Non-Newtonian fluids at the conditions of laminar, transient and turbulent flow through the channels of different cross-sections. The article considers equations for macroscopic flows. The theoretical equations for calculating the pressure drop for fluid flow in microchannels are presented. The conditions and the range of their application are presented for these equations. The results of experimental research of friction factor for compressible and incompressible fluids in microchannels of various sizes and shapes with smooth and rough surfaces are considered. The obtained results can be used for computer research of static and metrological characteristics of gas-hydrodynamic measuring transducers of specific physical and mechanical parameters of fluids.