После интегрирования уравнение (А.10) примет вид:
. (А.11) Интеграл в уравнении (А.11) с учетом (А.9) рассчитывают по формуле
. Принимают 
, 
и учитывают уравнения неразрывности:
, и учитывают уравнения неразрывности:
; (А.12)
, (А.13) где 
- коэффициент сужения потока для газа.
- коэффициент сужения потока для газа. Тогда получают следующее уравнение для расчета массового расхода газа:
. (A.14) Умножают и делят правую часть уравнения (А.14) на коэффициент истечения, тогда окончательно получают следующее уравнение:
, (A.15) где
. (A.16) Для сопел можно допустить, что 
и 
. При этом уравнение (А.16) примет следующий вид:
и . При этом уравнение (А.16) примет следующий вид:
. (А.17) Уравнение (А.16) применимо и для других типов СУ, но расчеты по нему возможны только при наличии информации о параметрах потока: 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
. Вычисление данных величин для диафрагм является сложным, что делает уравнение (А.16) неприемлемым для практического использования. Поэтому для диафрагм значения коэффициента расширения, приведенные в отечественных и зарубежных нормативных документах, являются результатом экспериментальных исследований.
, , , , , , . Вычисление данных величин для диафрагм является сложным, что делает уравнение (А.16) неприемлемым для практического использования. Поэтому для диафрагм значения коэффициента расширения, приведенные в отечественных и зарубежных нормативных документах, являются результатом экспериментальных исследований.Приложение Б
(рекомендуемое)
(рекомендуемое)
Рекомендации по выбору типа сужающего устройства
Б.1 При выборе типа СУ необходимо учитывать их качественные характеристики, приведенные в таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Качественные характеристики СУ
Наименование типа СУ | Характеристика СУ | |
Достоинство | Недостаток | |
| Диафрагма | Проста в изготовлении и монтаже, может применяться в широком диапазоне чисел Re.Устанавливают на ИТ внутренним диаметром от 50 до 1000 мм.Неопределенность коэффициента истечения диафрагм меньше, чем у других СУ.Наличие небольшого содержания конденсата практически не оказывает влияния на коэффициент истечения | В процессе эксплуатации неизбежно притупление входной кромки диафрагмы, что приводит к дополнительной прогрессирующей неопределенности коэффициента истечения, которая может быть существенной для диафрагм, устанавливаемых в трубопроводах диаметром менее 100 мм.Потери давления на диафрагмах выше, чем на других СУ |
| Сопло ИСА 1932 | Обладает стабильными характеристиками при длительной эксплуатации, потери давления на нем меньше, чем на диафрагме.Могут иметь относительный диаметр отверстия до 0,8.Меньше чем диафрагма реагирует на турбулентные пульсации потока и обладает меньшей чувствительностью к шероховатости внутренних стенок ИТ.В ИТ внутренним диаметром менее 100 мм может обеспечивать меньшую неопределенность результата измерения расхода среды, чем диафрагма за счет отсутствия поправки на притупление входной кромки | Является сложным в изготовлении.Применяют только на ИТ внутренним диаметром не более 500 мм.Отсутствуют экспериментальные данные по их исследованию при  .Неопределенность коэффициента истечения больше, чем у диафрагмы |
| Эллипсное сопло | Обладает стабильными характеристиками при длительной эксплуатации.Потери давления на нем меньше, чем на диафрагме.Может иметь относительный диаметр отверстия до 0,8 | Является сложным в изготовлении.Применяют только на ИТ внутренним диаметром не более 630 мм.Отсутствуют экспериментальные данные по их исследованию при  .Неопределенность коэффициента истечения достигает 2% |
| Сопло Вентури | Обладает стабильными характеристиками при длительной эксплуатации расходомера.Потери давления на нем значительно меньше, чем на диафрагме, сопле ИСА 1932 и эллипсном сопле.Коэффициент истечения не зависит от числа Re | Является сложным в изготовлении.Имеет узкий диапазон применения по числам Re.Имеет большую неопределенность коэффициента истечения |
| Труба Вентури | Обладает стабильными характеристиками при длительной эксплуатации.Потери давления на ней значительно меньше, чем на диафрагме и сопле, а в некоторых случаях и сопле Вентури. Требуются короткие прямолинейные участки ИТ.В проточной части отсутствуют застойные зоны, где могут скапливаться осадки.Допускается к применению в трубопроводах внутренним диаметром до 1200 мм | Является сложным в изготовлении и имеет большие размеры |
Б.2 На основании данных таблицы Б.1 для измерения расхода и количества среды в ИТ внутренним диаметром свыше 100 мм предпочтительно применение диафрагм. Сопла ИСА 1932 рекомендуется применять, если определяющим критерием выбора типа СУ является стабильность характеристик при длительной эксплуатации. Сопла ИСА 1932 могут обеспечивать наибольшую точность измерений относительно диафрагм в трубопроводах с небольшим внутренним диаметром. Сопла Вентури рекомендуется применять, если требуется обеспечение надежности работы расходомера и низких потерь давления в измерительных системах. Трубы Вентури рекомендуется применять для измерения расхода загрязненных потоков, а также, если наряду с надежностью и низкой потерей давления, требуются короткие прямолинейные участки ИТ до и после СУ.
Б.3 При выборе способа отбора давления на диафрагмах следует учитывать следующие положения.
а) Достоинством углового способа отбора давления являются удобство монтажа диафрагмы, а также возможность применения кольцевых камер усреднения, обеспечивающих усреднение давления, что позволяет в некоторых случаях снизить требование к эксцентриситету установки диафрагмы, уменьшить влияние МС на показание расходомера. Недостатками данного способа отбора являются зависимость измеряемого перепада давления от диаметра отверстий (или ширины щели) для отбора давления и большая, относительно других способов отбора давления, вероятность загрязнения отверстий.
б) Достоинством фланцевого и трехрадиусного способов отбора давления является меньшая степень засорения отверстий. Имеются данные, указывающие на некоторое снижение влияния шероховатости стенок трубопровода на коэффициент истечения диафрагм с фланцевым и трехрадиусным способами отбора давления. Недостатком трехрадиусного и фланцевого способов отбора является то, что без применения дополнительных специальных конструкций (см. рисунок 1) статическое давление до и после диафрагмы измеряется без их осреднения по периметру трубопровода. Кроме того, для трехрадиусного способа отбора требуется сверление стенки трубопровода.
Приложение В
(справочное)
(справочное)
Основные принципы решения уравнения расхода
В.1 Задачи, решаемые с помощью уравнения расхода
Решение уравнения расхода выполняют с целью выбора параметров СИ, геометрических характеристик СУ и ИТ, проверки условий применения расходомера, а также расчета расхода и количества среды.
Основные задачи, решаемые с помощью уравнения расхода:
- определение расхода среды по заданным характеристикам ИТ, СУ и параметрам среды;
- расчет диаметра отверстия СУ по перепаду давления на СУ, характеристикам среды и ИТ, параметрам потока;
- расчет перепада давления на СУ по заданным характеристикам ИТ, СУ и параметрам потока;
- расчет внутреннего диаметра ИТ и числа ИТ по заданной допускаемой скорости среды или по заданным значениям верхней границы диапазона измерений перепада давления на СУ и относительного диаметра отверстия СУ.
Ниже приведены основные принципы решения уравнения расхода.
В.2 Определение расхода среды
Коэффициент истечения СУ (кроме сопел Вентури) и поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности ИТ, зависят от числа Re и, следовательно, от значения расхода среды, поэтому уравнение расхода является неявным уравнением.
Уравнение расхода (см. 5.1.4) может быть решено методом итераций.
Итерационный процесс рекомендуется проводить по числу Re (см. ниже) или по расходу среды [см. ГОСТ 8.586.5 (раздел 8)].
Для этого уравнение расхода (см. 5.1.4) записывают в общем неявном виде относительно числа Re:
, (В.1) где С' - коэффициент истечения, рассчитанный для значения числа Re, равного 
;
;
- поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности ИТ, рассчитанный при числе 
; Re* - модифицированное число Рейнольдса, которое рассчитывают по формуле
. (В.2) Уравнение расхода (см. 5.1.4) с учетом формулы (В.1) может быть решено в следующей последовательности:
а) рассчитывают С' и 
и, применяя формулу (В.2), вычисляют значение Re*;
и, применяя формулу (В.2), вычисляют значение Re*; б) рассчитывают коэффициент истечения С, поправочный коэффициент 
при числе Re = Re* и вычисляют первое приближение для числа Re по формуле
при числе Re = Re* и вычисляют первое приближение для числа Re по формуле
; (В.3)