Комп’ютерна програма для автоматизованого проєктування діаметральних ультразвукових витратомірів

Abstract

Стаття присвячена висвітленню чергового етапу глобальної науково-практичної мети авторів – розробки комп’ютерної системи автоматизованого проєктування ультразвукових витратомірів всіх наявних типів. За базу для поточного етапу взято розроблену раніше авторами комп’ютерну програму для автоматизованого проєктування багатоканальних хордових ультразвукових витратомірів Auto Design USM, до якої додано дві нові функціональні можливості – розрахунок гідродинамічної похибки діаметральних одноканальних однопроменевих ультразвукових витратомірів та розрахунок коефіцієнта поправки на профілю потоку, який повинен усувати цю похибку вимірювання витрати. Щоб розкрити суть доданих до комп’ютерної програми функціональних можливостей, в статті авторами наведено теоретичне обґрунтування появи гідродинамічної похибки в діаметральних одноканальних однопроменевих ультразвукових витратомірах (може досягати більше 30 % для ламінарних, та більше 8 % для турбулентних режимів руху вимірювального потоку) та наявні способи отримання коефіцієнта поправки на профілю потоку (відомі емпірично-отримані аналітичні залежності або застосовуючи деякий теоретичний профілю швидкості потоку і числове його інтегрування). Як результат проведених досліджень, авторами статті удосконалено комп’ютерну програму Auto Design USM, що дозволяє користувачу в консольному вигляді застосовувати її для автоматизованого проєктування діаметральних одноканальних однопроменевих ультразвукових витратомірів. На вході така програма запитує в користувача значення числа Рейнольдса (вказує на швидкість потоку), а на виході дозволяє отримати значення числа Нікурадзе, коефіцієнт поправки на профіль потоку за чотирма емпіричними аналітичним залежностями та величину гідродинамічної похибки діаметрального ультразвукового витратоміра. Також, в статі сформовані висновки з окресленням подальших етапів роботи по цій тематиці, задля досягнення глобальної науково-практичної мети з розробки системи автоматизованого проєктування ультразвукових витратомірів.