Orifis Debi Hesaplama

Orifis plakasıyla debi ölçümü

Orifis plakası, boruya flanşlar arasına yerleştirilen ortası delik ince bir plakadır. Akış delikten geçerken hızlanır ve basınç düşer. Plakanın önü ile arkası arasındaki basınç farkı ölçülür, debi bu farktan bulunur: Q = Cd × A × √(2 × Δp / (ρ × (1 − β⁴))). Burada A delik alanı, β delik çapının boru iç çapına oranı, Cd boşaltma katsayısıdır.

Boşaltma katsayısı neden 0.61 dolayında?

Akış keskin kenardan ayrılır ve jet delikten sonra daralmayı sürdürür. En dar kesit delikten küçüktür, ayrıca girdaplar enerji yitirir. Bu iki etki Cd katsayısında toplanır. Keskin kenarlı ince plakada yüksek Reynolds sayılarında değer 0.60 ile 0.62 arasındadır. Kesin değer çap oranına, Reynolds sayısına ve basınç prizlerinin yerine bağlıdır.

Örnek

100 mm iç çaplı boruda 60 mm delikli plaka, su için okunan fark 30 kPa. β = 0.6 ve 1 − β⁴ = 0.8704 olur. √(60 000 / 870.4) = 8.30 m/s, delik alanı 0.002827 m². Cd = 0.61 ile debi 0.61 × 0.002827 × 8.30 = 0.01432 m³/s, yani saniyede 14.3 litre çıkar.

Sınırlar

Hesap sıvılar ve tam dolu boru içindir. Gaz ve buharda genleşme katsayısı gerekir. Ölçülen fark kalıcı basınç kaybına eşit değildir, basıncın bir kısmı plakadan sonra geri kazanılır. Ticari ölçüm ve plaka tasarımı ISO 5167 standardıyla yapılır.