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Calcolo della portata con diaframma secondo ISO 5167-2

Dalla pressione differenziale alla portata di un liquido, con il coefficiente di efflusso di Reader-Harris/Gallagher e la perdita di carico permanente.

Diaframma calibratoISO 5167-2Misura di portataCoefficiente di efflussoLiquidi
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Tubo e diaframma
mm
mm
Fluido e misura
mbar
kg/m³
mPa·s
Acqua a 20 °C: 1,0 mPa·s

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Risultati indicativi, forniti a scopo di stima preliminare. Non sostituiscono il progetto e la verifica di un tecnico abilitato sul caso reale.

Come si usa

Inserisci il diametro interno del tubo, il diametro del foro, la posizione delle prese, la pressione differenziale letta e le proprietà del liquido. Lo strumento calcola per iterazione il coefficiente di efflusso, che dipende dal numero di Reynolds, e restituisce portata, velocità nel tubo e perdita di pressione che resta a valle del diaframma.

Formule usate

Portata in massa qm = C / √(1 − β⁴) · π/4 · d² · √(2 · Δp · ρ) Rapporto dei diametri β = d / D Numero di Reynolds ReD = 4 · qm / (π · μ · D) Coefficiente C equazione di Reader-Harris/Gallagher (ISO 5167-2), funzione di β, ReD e delle prese Perdita permanente Δω = [√(1 − β⁴(1 − C²)) − C·β²] / [√(1 − β⁴(1 − C²)) + C·β²] · Δp

Limiti

Il calcolo vale per liquidi, cioè con fattore di comprimibilità pari a 1: per gas e vapore serve anche il coefficiente di espansione. La norma si applica con foro di almeno 12,5 mm, tubo fra 50 e 1000 mm, β fra 0,10 e 0,75 e moto turbolento, e chiede tratti rettilinei a monte e a valle che dipendono dai raccordi presenti. Per il dimensionamento del misuratore e il calcolo dell'incertezza c'è il servizio misuratore di portata a diaframma.

Domande frequenti

Che cos'è il coefficiente di efflusso?

È il rapporto fra la portata reale e quella teorica senza perdite. Per un diaframma a spigolo vivo vale circa 0,60 e cambia di poco con β e con il numero di Reynolds: la norma lo dà con una formula, senza bisogno di taratura.

Quanta pressione si perde?

Una parte della pressione differenziale si recupera a valle, il resto è perso. Con β = 0,6 la perdita permanente è circa il 60% della pressione differenziale; diminuisce aumentando β.

Quale posizione delle prese scegliere?

Le prese sulle flange sono le più comuni perché sono ricavate nelle flange portadiaframma. Le prese sugli angoli si usano sui tubi piccoli. La formula cambia di poco, ma il valore di C va calcolato per la configurazione reale.

Consulenza tecnica

Dal calcolo di massima al progetto verificato

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