Аналітична модель вимірювача термоанемометричного типу кінематичних параметрів двофазного пульсуючого потоку

Simple item page
dc.citation.epage52
dc.citation.issue3
dc.citation.journalTitleВимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник
dc.citation.spage46
dc.citation.volume80
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorДмитрів, В. Т.
dc.contributor.authorМикийчук, М. М.
dc.contributor.authorДмитрів, І. В.
dc.contributor.authorДмитрів, Т. В.
dc.contributor.authorDmytriv, Vasyl
dc.contributor.authorMykyychuk, Mykola
dc.contributor.authorDmytriv, Ihor
dc.contributor.authorDmytriv, Taras
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.date.accessioned2020-03-03T12:39:18Z
dc.date.available2020-03-03T12:39:18Z
dc.date.created2019-02-28
dc.date.issued2019-02-28
dc.description.abstractНаведено структурну і функціональну схеми сенсора термоанемометричного типу для вимірювання одно- і двофазних (рідина + газ) середовищ за пульсуючого характеру потоку. На основі рівняння теплового балансу отримано рівняння для моделювання температури сприймальних елементів сенсора залежно від споживаної потужності, характеристик матеріалу елементів сенсора, їх маси і конструкційних розмірів, теплотехнічних характеристик і кінематичних параметрів вимірювального середовища. Розглянуто процес поширення теплового потоку із внутрішнім джерелом теплоти від сприймального елемента сенсора із радіусом поперечного перерізу rЕ, описаний дифенціальним рівнянням інтенсивності поширення температури з урахуванням теплопровідності вимірювального середовища і матеріалу сприймального елемента сенсора. Моделювання температури сприймальних елементів сенсора і розподілу температурного поля у вимірювальному середовищі виконано з урахуванням коефіцієнта тепловіддачі елементів сенсора і коефіцієнта теплопровідності середовища. Інтенсивність потоку вимірювального середовища приймали від 16,7 до 58,3 г/с, залежно від діаметра корпусу сенсора розраховували середню швидкість потоку. Коефіцієнт тепловіддачі α був у межах від 60000 до 130000 Вт/(м2·°С) за діапазону швидкостей вимірювального середовища від 2,125 до 4,0 м/с і внутрішніх діаметрів корпусу сенсора 12, 14 і 16 мм. Наведено результати моделювання зміни температури на межі температурного поля і її віддаль від елементів залежно від швидкості потоку вимірювального середовища. Вимірювальним середовищем було молоко зі швидкістю потоку у межах 2,125–4,0 м/с, внутрішній діаметр корпусу сенсора 14 мм і потужність живлення 15 Вт. Температура на межі температурного поля сприймальних елементів сенсора коливалася у межах від 29,97 град. до 28,38 град, за зміни віддалі межі від холоднішого сприймального елемента сенсора у межах 5,02–6,29 мм. Температура на межі температурних полів і віддаль межі поля від сприймальних елементів сенсора є змінною залежно від інтенсивності потоку (швидкості) вимірювального середовища і його характеристик, віддалі між елементами, потужності живлення елементів сенсора. Обґрунтована віддаль між сприймальними елементами термоанемометричного сенсора становить 10 мм.
dc.description.abstractThe structural and functional diagrams of the thermoanemometric type sensor for measuring the mono- and biphasic (liquid + gas) medium by the pulsating nature of the flow are presented. The temperature distribution in the sensor environment is considered and the sensing elements are not in contact with the inner surface of the sensor body. On the basis of the heat balance equation, the equations were obtained to simulate the temperature of the sensing elements of the sensor, depending on the power consumption, the characteristics of material of the sensor elements, their mass and design dimensions, the thermal and technical characteristics and the kinematic parameters of the measuring environment. The results of temperature modeling of the sensing elements for measuring the flow of milk and water are presented. The process of heat flux propagation with an internal heat source from the sensing element of the sensor with a cross-sectional radius is considered, described by the differential equation of the intensity of the temperature propagation taking into account the thermal conductivity of the measuring medium and the material of the sensing element of the sensor. The equation for modeling the temperature at the boundary of the temperature field distribution of the sensing elements of the thermoanemometric sensor was obtained. The results of temperature modeling at the boundary of the temperature fields of sensor elements are presented. The simulation of the temperature of the sensing elements of the sensor and the distribution of the temperature field in the measuring environment is made taking into account the coefficient of heat transfer of the sensor elements and the coefficient of thermal conductivity of the medium. The results of modeling the temperature change at the boundary of the temperature field and its distance from the elements depending on the flow velocity of the measuring medium are presented.
dc.format.extent46-52
dc.format.pages7
dc.identifier.citationАналітична модель вимірювача термоанемометричного типу кінематичних параметрів двофазного пульсуючого потоку / В. Т. Дмитрів, М. М. Микийчук, І. В. Дмитрів, Т. В. Дмитрів // Вимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2019. — Том 80. — № 3. — С. 46–52.
dc.identifier.citationenAnalytical model of the measurer of thermoanemometric type of kinematic parameters of the biphasic pulsing flow / Vasyl Dmytriv, Mykola Mykyychuk, Ihor Dmytriv, Taras Dmytriv // Vymiriuvalna tekhnika ta metrolohiia : mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. — Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2019. — Vol 80. — No 3. — P. 46–52.
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/46582
dc.language.isouk
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.relation.ispartofВимірювальна техніка та метрологія : міжвідомчий науково-технічний збірник, 3 (80), 2019
dc.relation.references1. R. C. Baker, Flow measurement handbook: industrial designs, operating principles, performance, and applications. New York: Cambridge University Press, 2000.
dc.relation.references2. J. E. Hardy, J. O .Hylton, T. E. McKnight, Empirical correlations for thermal flow meters covering a wide range of thermal-physical properties. In: Nat. Conf. Stand. Labs, 1999. [Online] [30.01.2018]. Available:. http://www.iaea.org/inis/collection/NCL CollectionStore/Public/30/048/ 30048008.pdf.
dc.relation.references3. J. G. Olin. “Industrial Thermal Mass Flow meters, Part 1: Principles of Operation”. Measurements and Control, vol. 193, 1999.
dc.relation.references4. A. Badarlis, V. Kumar, A. Pfau, A. Kalfas. “Novel sensor geometry for liquids serving in dispersion thermal flow meters.”, In: SENSOR+TEST Conferences 2011 – SENSOR Proceedings, pp. 78–83, 2011.
dc.relation.references5. R. C. Baker, C. Gimson, “The effects of manufacturing methods on the precision of insertion and in-line thermal mass flow meters”, Flow Measurement and Instrumentation, vol. 12, no. 2, pp. 113–121, 2001.
dc.relation.references6. Rep. No. 2002/53, The effect of gas properties and installation effects on thermal mass flow meters, 2003. [Online]. Available: http://www.tuvnel.com/_x90lbm/Report_FDMS03.pdf.
dc.relation.references7. K. Rupnik, J. Kutin, I. Bajsić, “A Method for Gas Identification in Thermal Dispersion Mass Flow Meters”, Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering, vol. 60, no. 9, pp. 607–616, 2014. [Online] Available: http://en.svjme.eu/data/ upload/2014/09/08_2014_ 1889_Rupnik07.pdf
dc.relation.references8. A. Cebula, “Experimental and numerical investigation of thermal flow meter”, Аrchives of thermodynamics, vol. 36, no. 3, pp. 149–160, 2015,
dc.relation.references9. M. Farzaneh-Gord, S. Parvizi, A. Arabkoohsar, L. Machado, R. Koury, “Potential use of capillary tube thermal mass flow meter to measure residential natural gas consumption”, J. Nat. Gas Sci. Eng., vol. 22, pp. 540–550, 2015.
dc.relation.references10. V. Dmytriv, I. Dmytriv, “Thermo-anemometer measuring of two-phase pulsating flows applying to the cyberphysical system of milk production”, in Proc. V Int. Sc. Cong. “Agricultural Machinery 2017”. Year I, vol. 1/1, pp. 85–87. Varna, Bulgaria, 2017.
dc.relation.references11. V. Dmytriv, I. Dmytriv, T. Dmytriv,“Research in thermo-anemometric measuring device of pulse flow of twophase medium”, in Proc. 17th Int. Sc. Conf: Engineering for rural development, vol. 17, May 23–25, pр. 898–904, 2018, Jelgava, Latvia: Un. Life Sciences and Techn.
dc.relation.references12. Н. М. Беляев, Основы теплопередачи. Киев, Украина: Вища школа, 1989.
dc.relation.references13. В. Р. Кулинченко, Справочник по теплооб- менным расчетам. Киев, Украина: Техника, 1980.
dc.relation.referencesen1. R. C. Baker, Flow measurement handbook: industrial designs, operating principles, performance, and applications. New York: Cambridge University Press, 2000.
dc.relation.referencesen2. J. E. Hardy, J. O .Hylton, T. E. McKnight. “Empirical correlations for thermal flow meters covering a wide range of thermal-physical properties”, In: Nat. Conf. Stand. Labs, 1999. [Online] [30.01.2018]. Available:. http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/Public/30/048/ 30048008.pdf.
dc.relation.referencesen3. J. G. Olin. “Industrial Thermal Mass Flow meters, Part 1: Principles of Operation”, Measurements and Control, vol. 193, 1999.
dc.relation.referencesen4. A. Badarlis, V. Kumar, A. Pfau, A. Kalfas. “Novel sensor geometry for liquids serving in dispersion thermal flow meters.”, In: SENSOR+TEST Conferences 2011 – SENSOR Proceedings, pp. 78–83, 2011.
dc.relation.referencesen5. R. C. Baker, C. Gimson, “The effects of manufacturing methods on the precision of insertion and in-line thermal mass flow meters”, Flow Measurement and Instrumentation, vol. 12, no. 2, pp. 113–121, 2001.
dc.relation.referencesen6. Rep. No. 2002/53, The effect of gas properties and installation effects on thermal mass flow meters, 2003. [Online]. Available: http://www.tuvnel.com/_x90lbm/Report_FDMS03.pdf.
dc.relation.referencesen7. K. Rupnik, J. Kutin, I. Bajsić. “A Method for Gas Identification in Thermal Dispersion Mass Flow Meters”, Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering, vol. 60, no.9, pp.607-616, 2014. [Online] Available: http://en.svjme.eu/data/ upload/2014/09/08_2014_ 1889_Rupnik07.pdf
dc.relation.referencesen8. A. Cebula,“Experimental and numerical investigation of thermal flow meter”, Archives of thermodynamics, vol. 36, no. 3, pp. 149–160, 2015,
dc.relation.referencesen9. M. Farzaneh-Gord, S. Parvizi, A. Arabkoohsar, L.Machado, R. Koury. “Potential use of capillary tube thermal mass flow meter to measure residential natural gas consumption”, J. Nat. Gas Sci. Eng., vol. 22, pp. 540–550, 2015.
dc.relation.referencesen10. V. Dmytriv, I. Dmytriv, “Thermo-anemometer measuring of two-phase pulsating flows applying to the cyberphysical system of milk production”, in Proc. V Int. Sc. Cong. “Agricultural Machinery 2017”. Year I, vol. 1/1, pp. 85–87. Varna, Bulgaria, 2017.
dc.relation.referencesen11. V. Dmytriv, I. Dmytriv, T. Dmytriv, “Research in thermo-anemometric measuring device of pulse flow of twophase medium”, in Proc. 17th Int. Sc. Conf: Engineering for rural development, vol. 17, May 23–25, pp. 898–904, 2018, Jelgava, Latvia: Un. Life Sciences and Techn.
dc.relation.referencesen12. N. Belyaev, Heat Transfer Basics. Kyiv, Ukraine: High school, 1989.
dc.relation.referencesen13. V. Kulinchenko, Handbook of heat exchange calculations. Kyiv, Ukraine: Technique, 1980.
dc.relation.urihttp://www.iaea.org/inis/collection/NCL
dc.relation.urihttp://www.tuvnel.com/_x90lbm/Report_FDMS03.pdf
dc.relation.urihttp://en.svjme.eu/data/
dc.relation.urihttp://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/Public/30/048/
dc.rights.holder© Національний університет „Львівська політехніка“, 2019
dc.subjectсенсор
dc.subjectтемпературне поле
dc.subjectтермоанемометр
dc.subjectтепловий баланс
dc.subjectкритерії подібності
dc.subjectвимірювач
dc.subjectмодель
dc.subjectSensor
dc.subjectTemperature field
dc.subjectThermoanemometer
dc.subjectThermal balance
dc.subjectSimilarity criteria
dc.subjectMeasurer
dc.subjectModel
dc.titleАналітична модель вимірювача термоанемометричного типу кінематичних параметрів двофазного пульсуючого потоку
dc.title.alternativeAnalytical model of the measurer of thermoanemometric type of kinematic parameters of the biphasic pulsing flow
dc.typeArticle

Files

Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
No Thumbnail Available
Name:
2019v80n3_Dmytriv_V-Analytical_model_of_the_measurer_46-52.pdf
Size:
942.6 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
2019v80n3_Dmytriv_V-Analytical_model_of_the_measurer_46-52__COVER.png
Size:
1.49 MB
Format:
Portable Network Graphics
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
3.08 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Вимірювальна техніка та метрологія. – 2019. – Випуск 80, №3