Нужна помощь в пневматике/газодинамике

[7Fantomas7]

Доброе время всем.
В пневматике и газодинамике не силен. Может поможет кто с расчетами и пояснениями.
Есть газовый редуктор с установочныым заредукторным давлением 5 бар.
Объемная производительность редуктора 800л/мин
На выход редуктора подключен шланг с внутренним диаметром 6мм и длинной 1м.
На противоположном от редуктора конце шланга стоит заглушка с калиброваным отверстием 0,3мм.
Используемый газ - кислород.
Как будет изменятся пропускаемый объем газа через заглушку если до ее давление постоянно и равно 5 бар, а за заглушкой может изменятся в пределах 1-6 бар.

[Alex9797]

Непонятно, откуда возьмутся 6 бар после заглушки, если до нее всего 5 бар?
В общем, если до заглушки 5 бар, то в диапазоне давлений 0...3 бар после заглушки расход газа практически не будет меняться. С ростом давления выше 3 бар расход будет уменьшаться.

[VladimirIvan]

Для того, чтобы поддерживать в замкнутом объеме равномерный расход нужен редуктор с обратной связью. Принцип как у аквалангистов.

[akegor]

Закон сильно нелинейный, причем зависит от еще и от конструкции жиклера. Его сопротивление разное в случаях, если он "просто отверстие" и если он представляет собой трубу (длина больше диаметра).
Подробней не скажу, но условия задачи неполные.

[Scadauser]

в замкнутом объеме равномерный расход нужен редуктор

Расход обычно через сечение, а не в объёме, а редуктор поддерживает постоянным не расход, а давление. Например, у аквалангиста - расход определяется самим дыханием, задача редуктора - поддерживать давление. Расход поддерживается дросселирующим клапаном.

[VladimirIvan]

Одинаковый расход в среде с переменным давлением можно обеспечить путем создания стабилизации превышения давления над давлением среды. А это уже обратная связь. А аквалангиста я привел в пример потому, что в зависимости от глубины погружения меняется давление на выходе редуктора. И в данном случае, если полость редуктора сообщающуюся с атмосферой загерметизировать и соединить трубкой с местом где

за заглушкой может изменятся в пределах 1-6 бар.

Мы получим искомый результат.

[smog]

Добрый день! Возьмите 5-литровую банку, наполните водой, горлышком вниз в тазик с водой под уровень (как детская поилка для птиц). В горлышко шланг, секундометр в руку. Это быстрее и надежней, чем искать формулу и коэффициенты расчета жиклера (так называют заглушку с калиброванным отвер.) или дросселя. Успеха.

[smog]

Так получите производительность при дельта Р 5 бар. Если давление после жиклера изменяется независимо от Вас то и производительность будет меняться линейно от 0 при дельте 0 бар до макс при 5 бар.

[Scadauser]

Неясен сам вопрос -

Как будет изменятся пропускаемый объем газа через заглушку если до ее давление постоянно и равно 5 бар, а за заглушкой может изменятся в пределах 1-6 бар

Казалось бы, и так понятно, что расход будет расти при увеличении перепада. Так что интересует - формула, кривая, или ещё что-то? Формулы для таких расчётов либо сложны, либо содержат эмпирические коэффициенты. Однозначно всё равно не определишь, т.к. много неизвестных. Зависит от газа, его температуры, конфигурации дросселирующего отверстия, тепловых параметров конструкции и среды. Самое простое - самостоятельно построить нужные графики, используя газовый счётчик. Только бы не взорваться... А то с кислородом шутки плохи.

[Alex9797]

Казалось бы, и так понятно, что расход будет расти при увеличении перепада

Это только кажется. Доля правды в этом есть, конечно. Но только небольшая доля.
На самом деле, расход растет при увеличении перепада, в диапазоне 0 атм до 1,5...2 атм. При дальнейшем увеличении перепада расход будет зависеть только от входного давления. То есть, если входное давление, как в нашем случае, стабильно, и равно 5 бар, то расход будет очень слабо зависеть от давления на выходе отверстия, пока это давление меняется в диапазоне 0...3 бар.

Зависимость такая слабая, что на практике ее часто игнорируют. Это свойство в некоторых случаях используют для создания регуляторов расхода, если есть проблемы с использованием обратной связи. Например, надо вдувать газ в некую полость, в которой давление может меняться в некоторых пределах. Ставить счетчик расхода может быть дорого, или диапазон расходов такой, что найти счетчик проблемно, или установка счетчика слишком усложняет устройство. Тогда берут ряд калиброванных отверстий, расход через которые отличается в два раза. То есть, они образуют обычную двоичную последовательность коэффициентов 1-2-4-8-16...
Подача газа в каждое отверстие коммутируется клапанами. Таким образом можно достаточно точно обеспечивать заданный расход газа.