《過(guò)程參數(shù)檢測(cè)和儀表》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

.../課程設(shè)計(jì)報(bào)告<2015--2016年度第一學(xué)期>名稱(chēng)：《過(guò)程參數(shù)檢測(cè)及儀表》課程設(shè)計(jì)題目：標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的計(jì)算院系：班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)周數(shù)：成績(jī)：日期：年月日課程設(shè)計(jì)的目的與要求本課程設(shè)計(jì)為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)《過(guò)程參數(shù)檢測(cè)及儀表》專(zhuān)業(yè)課的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程設(shè)計(jì),使學(xué)生加深過(guò)程參數(shù)檢測(cè)基本概念的理解,掌握儀表的基本設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟。二、設(shè)計(jì)正文第一類(lèi)命題1.已知：流體為水,工作壓力〔表壓力,工作溫度℃；管道,材料為20號(hào)鋼舊無(wú)縫管；節(jié)流裝置采用角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板,材料為1Cr18Ni9Ti,；差壓,求給定差壓值下的水流量。解題過(guò)程：輔助計(jì)算。工作壓力〔絕對(duì)壓力：查表可得：水密度,其動(dòng)力粘度,管道線(xiàn)膨脹系數(shù)℃,節(jié)流件線(xiàn)膨脹系數(shù)℃,將水視為不可壓縮流體則其可膨脹性系數(shù)。題目未對(duì)管道直管段長(zhǎng)度做出要求,故無(wú)需考慮此項(xiàng)檢查；由于沒(méi)有查出20號(hào)鋼舊無(wú)縫管的管壁等效絕對(duì)粗糙度,無(wú)法檢查管道粗糙度是否滿(mǎn)足要求。迭代計(jì)算。對(duì)角接取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板：令,得初值。在MATLAB中編寫(xiě)迭代程序：A=316681.1485;beta=0.50383;C<1>=0.60253;i=1;deta=1;while<deta>0.000001>Re=A*C<i>;i=i+1;C<i>=0.5959+0.0312*<beta^2.1>-0.184*<beta^8>+0.0029*<beta^2.5>*<<1000000/Re>^0.75>;deta=abs<<C<i>-C<i-1>>/C<i>>;end迭代的中間結(jié)果如下：則最終可得<4>最終結(jié)果。第二類(lèi)命題9.流體為過(guò)熱蒸汽,最大流量,常用流量,最小流量；工作壓力〔表壓力,工作溫度℃；管道,材料為20號(hào)鋼新無(wú)縫管,允許壓力損失；管道阻力件：上游第一阻力件為球形閥全開(kāi),上游第二阻力件為漸擴(kuò)管。要求：<1>確定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件形式；<2>選定差壓計(jì)；<3>計(jì)算；<4>確定最小直管段長(zhǎng)度；<5>計(jì)算壓力損失并進(jìn)行核算；<6>計(jì)算基本誤差。解題過(guò)程：由題目要求建立下表：項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)值被測(cè)介質(zhì)過(guò)熱蒸汽流量測(cè)量范圍：正常最大最小kg/hkg/hkg/h250030001500介質(zhì)工作表壓力MPa1工作溫度℃310管道內(nèi)徑mm76.2管道材料20號(hào)鋼新無(wú)縫管正常流量下允許壓力損失kPa30阻力件：上游第一上游第二球形閥全開(kāi)漸擴(kuò)管確定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件形式?？紤]到對(duì)壓力損失的要求較為嚴(yán)格,選取的節(jié)流件為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴〔ISA1932噴嘴.考慮到角接取壓的沿程壓力損失變化對(duì)差壓測(cè)量影響較小,采用角接取壓方式；由于管道直徑不大,故采用環(huán)室取壓方式。選擇材料為1Cr18Ni9Ti。選定差壓計(jì)。滿(mǎn)刻度流量值確定。規(guī)定的流量計(jì)滿(mǎn)刻度系列值為

最大流量,選取最近的流量系列值。對(duì)應(yīng)的確定。<a>從對(duì)壓力損失的要求出發(fā),標(biāo)準(zhǔn)噴嘴差壓上限,但實(shí)際上若取,選擇最近的差壓系列值,最終驗(yàn)算出的壓力損失,遠(yuǎn)不滿(mǎn)足題目要求。<b>為減小壓力損失,選擇較小的差壓上限,選取最為靠近的差壓系列值。<c>工作壓力〔絕對(duì)壓力：驗(yàn)算,符合規(guī)定。驗(yàn)算,查表得所有值對(duì)應(yīng)的最小雷諾數(shù)推薦值,保證了流出系數(shù)變化的要求。<d>常用流量對(duì)應(yīng)的差壓。3>型號(hào)選定?？蛇x用1151DP電容式差壓變送器,其量程范圍,儀表基本誤差,再根據(jù)調(diào)整量程為。計(jì)算。輔助計(jì)算。查表可得：過(guò)熱蒸汽密度,其動(dòng)力粘度,管道線(xiàn)膨脹系數(shù)℃,節(jié)流裝置線(xiàn)膨脹系數(shù)℃,過(guò)熱蒸汽等熵指數(shù)。迭代計(jì)算。假設(shè)。根據(jù)以下公式進(jìn)行迭代：從n=3起用快速弦截法公式：精度判別公式：假設(shè)判別條件：在MATLAB中編寫(xiě)迭代程序：A=0.255323;Re=560000;k=1.3;tau=0.999958;j=1;C<1>=1;epsilon<1>=1;e<1>=1;while<e<j>>5*10^<-10>>j=j+1;ifj<=3;X<j>=A/<C<j-1>*epsilon<j-1>>;elseX<j>=X<j-1>-<delta<j-1>*<X<j-1>-X<j-2>>/<delta<j-1>-delta<j-2>>>;endbeta<j>=<X<j>^<2>/<X<j>^<2>+1>>^<1/4>;C<j>=0.99-0.2262*<beta<j>^4.1>-<0.00175*<beta<j>^2>-0.0033*<beta<j>^4.15>>*<<10^6/Re>^1.15>;epsilon<j>=sqrt<<<k*tau^<2/k>>/<k-1>>*<<1-beta<j>^<4>>/<1-beta<j>^<4>*tau^<2/k>>>*<<1-tau^<<k-1>/k>>/<1-tau>>>;delta<j>=A-X<j>*C<j>*epsilon<j>;e<j>=abs<delta<j>/A>;end迭代的中間結(jié)果如下：則最終可得確定最小直管段長(zhǎng)度。向上估計(jì),查表得：計(jì)算壓力損失并進(jìn)行核算。1>驗(yàn)算壓力損失：對(duì)ISA1932噴嘴,正常流量下壓損為壓力損失驗(yàn)算合格。核算正常流量：計(jì)算基本誤差。9對(duì)于ISA1932噴嘴：由于,2>設(shè)3>1151DP電容式差壓變送器為0.2級(jí)：假設(shè)溫度、壓力的測(cè)量不確定度為,則總不確定度：基本誤差：三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)或結(jié)論所得：本次課程設(shè)計(jì),雖只有短暫的五天,我卻得到巨大的鍛煉。當(dāng)面對(duì)一個(gè)靈活且沒(méi)有固定答案的問(wèn)題,考慮的東西比平時(shí)面對(duì)理論知識(shí)要多,進(jìn)而會(huì)從思考中發(fā)現(xiàn),處理這個(gè)問(wèn)題需要而自己欠缺的的東西,促動(dòng)自己努力探索尚未涉足的領(lǐng)域！所悟：首先對(duì)于第一類(lèi)校驗(yàn)問(wèn)題的計(jì)算多了點(diǎn)熟練,相關(guān)計(jì)算并不是很難,重點(diǎn)在于對(duì)題目中各個(gè)參數(shù)概念的把握及對(duì)應(yīng)單位的留心,特別是對(duì)于工作壓力與絕對(duì)壓力的區(qū)別。迭代部分利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),既加快運(yùn)算速度,同時(shí)又提高精確度。第二類(lèi)設(shè)計(jì)問(wèn)題是比較難的,主要