1. Aspectele teoretice ale fluidelor Presiunea efectivă şi presiunea absolută

Această diferenţă între presiunea gazelor din conductă şi presiunea atmosferică înconjurătoare se numeşte presiune efectivă. Presiunile măsurate cu manometrul sunt presiuni efective.

presiunea absolută = presiunea efectivă + e

Variaţia presiunii cu altitudinea

Relaţia conţine unitatea de forţă ascensională (pentru un gaz mai uşor decât aerul) şi anume arată că presiunea efectivă a gazului creşte cu altitudinea, această creştere depinzând de densitatea gazului. Pentru o diferenţă de altitudine de 1 m, forţa ascensională este dată de (pa-p)g.

Starea normală şi starea standard

Starea normală este starea fizică a unui corp caracterizată prin valori convenţionale ale temperaturii şi presiunii, denumite temperatură normală şi presiune normală. Acestea se folosesc în tehnica transportului gazelor ca stări de referinţă. În conformitate cu STAS 1665-69, starea normală fizică, pentru care se foloseşte indicele N, este caracterizată prin:

temperatura normală fizică: tN = 00C (sau TN = 273,15 K); presiunea normală fizică: pN = 101325 N/m2 = 1,01325 bar = 760 mm Hg. Starea normală tehnică pentru care se foloseşte indicele “n”, se defineşte prin: temperatura normală tehnică: tn = 20 0C sau Tn = 293,15 K; presiunea normală tehnică: pn = 98066,5N/m2 = 0,980665 bar = 735,5 mm Hg.

Volumul normal este volumul unui corp în stare normală.La stabilirea volumului normal se consideră gazul respectiv uscat.Starea standard este starea fizică a unui corp caracterizată prin valori convenţionale ale temperaturii şi presiunii, denumite temperatură standard şi presiune standard. În conformitate cu STAS 1665-69, starea standard, pentru care se foloseşte indicele S, este caracterizată prin:

temperatura standard: tS = 150C (sau TS = 288,15 K); presiunea standard: pS = 101325 N/m2 = 1,01325 bar = 760 mm Hg. Densitatea gazelor

Se numeşte densitate masa unei unităţi de volum dintr-un corp omogen în condiţii determinate de temperatură şi presiune. Densitatea se măsoară în kilograme pe metru cub kg/m^3

Densitate relativă

Se numeşte densitate relativă a unui gaz (în raport cu aerul), raportul dintre densitatea unui anumit volum de gaz şi densitatea aceluiaşi volum de aer, în aceleaşi condiţii de temperatură şi presiune. Densitatea este un număr adimensional. Aşa cum a fost definită, densitatea relativă nu depinde de temperatură şi presiune.

Vâscozitatea Este proprietatea pe care o au fluidele de a opune o rezistenţă atunci când două straturi apropiate ale fluidului se deplasează cu viteze diferite. Vâscozitatea este de trei tipuri: - dinamică; - cinematică; - relativă.

a) Vâscozitatea dinamică (absolută sau frecare internă)(miu) reprezintă proprietatea pe care o au fluidele ca între două straturi vecine care se deplasează cu viteze diferite să se creeze o forţă care să încetinească mişcarea stratului mai rapid şi să accelereze stratul mai lent. b) Vâscozitatea cinematică (V) reprezintă raportul dintre vâscozitatea dinamică şi densitatea gazelor.(m^2/s)

c) Vâscozitatea relativă este o mărime adimensională egală cu raportul dintre vâscozitatea dinamică sau cinematică ale unui fluid şi vâscozitatea dinamică sau cinematică a unui fluid considerat referinţă.

Vâscozitatea gazelor depinde de compoziţia lor; scade cu densitatea şi creşte cu presiunea şi temperatura.

Compresibilitate

Scăderea volumului unei "unităţi de volum" la creşterea presiunii cu o unitate, pentru o temperatură constantă.

Solubilitatea gazelor în lichide Solubilitatea este proprietatea pe care o au gazele de a se dizolva în lichide. Gazele se dizolvă în ţiţei într-o proporţie mult mai mare decât în apă

Solubilitatea gazelor în apă Solubilitatea gazelor în apă variază cu presiunea şi temperatura. Aceasta se măreşte la creşterea presiunii şi scade cu mărirea temperaturii, cu excepţia domeniului de temperaturi şi presiuni mari. Solubilitatea gazelor în apă se măsoară prin valoarea raţiei de soluţie, raţie care se reduce la creşterea mineralizaţiei apei.

Factorul de volum al gazelor Factorul de volum al gazelor reprezintă raportul dintre volumul ocupat de o cantitate de gaze reale, în condiţii de presiune şi temperatură date şi volumul ocupat de aceeaşi cantitate de gaze în condiţii normale sau standard.

Parametrii critici, reduşi şi legea stărilor corespondente

Parametrii de bază (p,V,T) care caracterizează o anumită stare a unui gaz, pot fi înlocuiţi cu raportul între valorile absolute şi valorile critice ale acestor parametri, pentru gazul respectiv obţinându-se unele mărimi adimensionale, numite parametri reduşi.

Puterea calorifică Acest parametru reprezintă cantitatea de căldură eliberată la arderea unei unităţi de masă de combustibil.

2. Ecuaţia de stare a gazelor perfecte

Ecuaţia termodinamică de stare a gazelor perfecte, are forma: pV = mRgT

Rg - constanta gazului respectiv

Ecuatii de stare pentru gazele rare

Pr=Pr(Tr,Vr,w)

pr – presiunea redusă al gazului; Tr – temperatura redusă al gazului; Vr – volumul redus al gazului; - factorul acentric (factorul lui Pitzer)c

3. Masurarea temp, pres... Aparate de masurarea temperaturii

Din multitudinea de aparate si metode folosite pentru masurarea temperaturii, in lucrare se utilizeaza: termometrele de sticla cu lichid, termometrele electrice cu rezistenta, pirometrele termoelectrice (termocupluri) si pirometrul cu radiatie cu disparitia partiala a filamentului.

Termometre electrice cu rezistenta

Functionarea acestor termometre se bazeaza pe variatia rezistentei electrice a metalelor cu temperatura.

Termometre de sticla cu lichid Masurarea temperaturii cu ajutorul termometrelor de sticla cu lichid se bazeaza pe variatia volumului unui lichid (mercur, toluen, alcool etilic, eter de petrol, pentan) inchis intr-un tub capilar de sticla.

Termocuplul impreuna cu aparatul electric de masurat, poarta denumirea de pirometru termoelectric. Masurarea temperaturii cu ajutorul termocuplurilor se bazeaza pe legile fenomenelor termoelectrice.

Masurarea presiunii

Traductorul de presiune cu tub BourdonTraductor de presiune cu capsulăTraductoare e presiune diferenţială cu burdufuriTraductorul de presiune diferenţială cu clopotAdaptoarele folosite pentru traductoare de presiune cu senzori elastici: - adaptorul deplasare unghiulară-tensiune electrică, care transformă variaţia unghiulară într-o tensiune alternativă modulată în amplitudine;

- adaptorul bazat pe principiul balanţei de forţe, care converteşte presiunea relativă în semnal electric unificat. Masurarea debitelor de gaze naturale

Contoare directe Contoarele directe de gaz asigura contorizarea (integrarea) in timp a debitului prin umplerea si golirea succesiva cu gaz a unor camere de masurare, calibrate. Camera de masurare este blocul de referinta (BR) al contoarelor directe.directe.Contor cu pistoane rotitoare Aceste contoare nu sunt destinate masurarii debitelor medii si mari de gaze, nefiind utilizate pentru aplicatii industriale.Contoare cu camere de masurare imobile, cu pereti mobili etansi( cu pereti deformabili elastic) Aceste contoare au inceput sa se utilizeze pentru gaze manufacturate din a doua jumatate al sec.al XIX –lea si au unul dintre peretii camerei de masurare realizat dintr-o membrana deformabila (elastica). Contoarele in discutie sunt folosite pentru integrarea debitelor mici si medii, destinate uzului casnic.