Development of a new method for measuring flow rate of nozzle device under gas outflow from cylinder

Abstract

Котов Демьян Сергеевич. Разработка нового метода измерения коэффициента расхода соплового устройства при истечении газа из баллона. Научный руководитель: д-р физ.-мат. наук, проф. Лашков Валерий Александрович. Направление фундаментальная математика и механика, кафедра гидроаэромеханики. Целью работы является разработка новой методики, которая бы имела более точное определение коэффициента расхода сопла по сравнению с имеющимся методом определения данного параметра. В данном исследовании рассматриваются основные уравнения для определения расхода через отверстие сопла и вывода зависимостей коэффициента расхода для двух режимов истечения – сверхкритического и докритического, выявляется неопределенность в установлении начала сверхкритического режима истечения, уточняется время начала истечения газа из сосуда. Приводится методика по уточнению объема системы, из которой происходит истечение, так как в ней присутствуют “паразитные” объемы. Сравнивается коэффициент расхода с коэффициентом сопротивления и с числом Рейнольдса. Как результат, погрешность определения коэффициента расхода по данной методике составляет 0,72%. Использовано 8 источников литературы. Котов, Д. С. Разработка нового метода измерения коэффициента расхода соплового устройства при истечении газа из баллона: дипломная раб.: защищена 01.06.2017 / Котов Демьян Сергеевич. – СПб., 2017. – 37 с. – Библиогр.: с. 37.

Kotov Demian Sergeevich. Development of a new method for measuring flow rate of nozzle device under gas outflow from cylinder. Scientific supervisor: PhD, Professor Lashkov V. A. Mathematics and Mechanics Faculty, Department of Hydroaeromechanics. The purpose of the work is to develop a new method that would have a more accurate determination of the nozzle flow rate in comparison with the existing method for measuring this parameter. In this research work, we consider the basic equations for determining the flow through the nozzle orifice and the derivation of the discharge coefficient dependences for the two flow regimes-supercritical and subcritical; an uncertainty is established in establishing the beginning of the supercritical flow regime; the time for the onset of outflow of gas from the vessel is specified. A technique is given to refine the volume of the system from which the outflow occurs, since there are "parasitic" volumes in it. The flow coefficient is compared with the resistance coefficient and with the Reynolds number. As a result, the error in determining the flow coefficient using this technique is 0.72%. Used 8 sources of literature. Kotov, D. S.: Development of a new method for measuring flow rate of nozzle device under gas outflow from cylinder: graduation thesis / Kotov Demian Sergeevich. – SPb., 2017. – 37 p. – Bibliograph.: p. 37.