DOI: https://doi.org/10.20535/1970.57(1).2019.172026

СПРОЩЕНИЙ АЛГОРИТМ РОЗРАХУНКУ ПОКАЗНИКА АДІАБАТИ ПЕРЕГРІТОЇ ПАРИ ДЛЯ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОБЛІКУ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ

Oksana Slabyk, Fedir Matiko, Leonid Lesovoy

Анотація


Показник адіабати є одним із параметрів, необхідних для реалізації рівняння вимірювання витрати газоподібних середовищ за методом змінного перепаду тиску. Однак у відомих джерелах відсутні рівняння для розрахунку показника адіабати водяної пари. Авторами розроблено рівняння розрахунку показника адіабати на основі базових термодинамічних залежностей і рівнянь методу Міжнародної організації властивостей води та водяної пари IAPWS-IF97. Це рівняння доповнює набір залежностей, необхідних для обчислення параметрів перегрітої водяної пари під час вимірювання її витрати за методом змінного перепаду тиску. Сформовано масив точних значень показника адіабати для діапазону температур перегрітої водяної пари від 0°С до 800°С та тиску до 100 МПа. За результатами опрацювання цього масиву розроблено спрощені аналітичні залежності для розрахунку показника адіабати перегрітої пари для тиску пари від лінії насичення до 100 МПа та температур від 97°С до 800°С. Для досягнення необхідної точності спрощених залежностей досліджений діапазон зміни температури розділено на три піддіапазони: від 97 °С до 350 °С, від 350 °С до 570 °С та від 570°С до 800°С. Виконано перевірку розробленого спрощеного рівняння шляхом порівняння результатів обчислення показника адіабати за спрощеним рівнянням із зразковими значеннями, отриманими за рівняннями IAPWS-IF97. Встановлено, що методична похибка розрахунку значень показника адіабати за спрощеним рівнянням у вказаних діапазонах тиску та температури пари не перевищує 2,62 %. Оскільки показник адіабати не входить безпосередньо до рівняння витрати пари за методом змінного перепаду тиску, то вплив похибки його обчислення на невизначеність вимірюваного значення витрати є опосередкованим. Тому застосування спрощеного рівняння не призведе до суттєвого збільшення невизначеності вимірюваного значення витрати. Розроблено спрощений алгоритм розрахунку показника адіабати на основі спрощених залежностей та обмежень щодо їх застосування.


Ключові слова


показник адіабати; перегріта пара; алгоритм розрахунку; методична похибка; метод змінного перепаду тиску

Повний текст:

PDF

Посилання


L. V. Lesovoy, “Calculation of the flowrate of the humid water steam by method of the differential pressure with standard primary device”, Quality Control Tools and Techniques, Vol. 1, No 26, 71-76, 2011. [in Ukrainian]

DBN V.2.5-67:2013. Opalennya, ventylyatsiya ta kondytsionuvannya. Kyiv: Ministerstvo rehionalnoho rozvytku, budivnytstva ta zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Ukrayiny, 2013. [in Ukrainian]

International Association for the Properties of Water and Steam (1995), Release on the IAPWS Industrial Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use, http://www.iapws.org

International Association for the Properties of Water and Steam (1997), Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam, http://www.iapws.org

W. Wagner, J. R. Cooper, A. Dittmann, The IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam. Vol. 122, JANUARY, 2000.

F. Matiko, O. Slabyk, L. Lesovoy, H. Matiko, “Technique for Evaluating the Uncertainty of Enthalpy of Water and Steam for Thermal Energy Metering Systems”, JEECS, Vol. 4, No 2, pp. 79-86, 2018. doi: 10.23939/jeecs2018.02.079

E. Shpilrain, P. Kesselman, Fundamentals of the theory of thermal properties of substances, Moscow: Energy, 1977. [in Russian]

GOST 30319.2-96. Natural gas. Methods for calculating the physical properties. Determination of the compressibility factor. [in Russian]

L. V. Lesovoy, “Rozrakhunok pokaznyka adiabaty pry vyznachenni kilkosti teploty, shcho perenosytsya perehritoyu paroyu”, Metody ta prylady kontrolyu yakosti, № 8, pp. 51-54, 2011. [in Ukrainian]

F. D. Matiko, “The impact of the uncertainties of physical properties of gaseous energy carriers for the accuracy of their metering”, Measuring equipment and metrology, № 70, pp. 76-81, 2009. [in Ukrainian]




Copyright (c) 2019 Рівні права