Методика оцінювання невизначеності ентальпії води та водяної пари для систем вимірювання кількості теплової енергії

2018;
: c. 79 – 86
https://doi.org/10.23939/jeecs2018.02.079
Надіслано: Жовтень 18, 2018
Переглянуто: Грудень 06, 2018
Прийнято: Грудень 12, 2018

F. Matiko, O. Slabyk, L. Lesovoy, H. Matiko. Technique for evaluating the uncertainty of enthalpy of water and steam for thermal energy metering systems. Energy Eng. Control Syst., 2018, Vol. 4, No. 2, pp. 79 – 86. https://doi.org/10.23939/jeecs2018.02.079

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний університет «Львівська політехніка»

В статті представлено аналіз існуючих методик розрахунку ентальпії води (водяної пари), за результатами якого визначено методики, які доцільно застосовувати для автоматизованого проектування систем обліку теплової енергії. Розроблено рівняння для розрахунку відносної розширеної невизначеності ентальпії води (водяної пари) із врахуванням методичної невизначеності обчислення ентальпії та невизначеностей результатів вимірювання температури та тиску води (водяної пари). Розроблено спрощені аналітичні залежності для обчислення відносних коефіцієнтів чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності результатів вимірювання тиску та температури води. Ці залежності дають можливість обчислити значення коефіцієнтів чутливості для діапазону тиску від 0 до 5 МПа та температури від 300 до 550 K. Відносні відхилення значень коефіцієнтів чутливості, отриманих за спрощеними залежностями, від значень, отриманих за рівняннями Міжнародної організації властивостей води та водяної пари (IAPWS), у вказаних діапазонах тиску та температури становлять відповідно 0,48% (для коефіцієнта чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності тиску) і 0,56% (для коефіцієнта чутливості невизначеності ентальпії до невизначеності температури). Розроблена спрощена методика оцінювання невизначеності ентальпії води (водяної пари) може бути застосована під час оцінювання метрологічних характеристик систем вимірювання кількості теплової енергії а також для їх автоматизованого проектування.

  1. GOST 8.728-2010 State system for ensuring the uniformity of measurements. Estimation of errors of measurements of thermal energy and weight of the heat-carrier of water systems of the heat supply. D.I. Mendeleyev Institute for Metrology.  (in Russian)
  2. Celenza, L., Dell'Isola, M., Ficco, G., Vigo, P., Pauletti, L. (2015) Metrological characterization of a new direct heat accounting device. AISEM Annual Conference, XVIII. https://doi.org/10.1109/AISEM.2015.7066816
  3. Release on the IAPWS Industrial Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use. International Association for the Properties of Water and Steam,  http://www.iapws.org
  4. Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam. International Association for the Properties of Water and Steam, http://www.iapws.org
  5. Aleksandrov A.A., Grygoriev B.A. GSSSD 187-99. Tables of Standard Reference Data. Ordinary water specific volume and enthalpy in the temperature range 0 to 1000 °C and the pressure range 0.001 to 1000 MPa. (in Russian)
  6. MI 2412-97 Recommended Practice - National Measurement Standards - Piped Hot Water Heat Supply Systems - Equations for Measurement of Thermal Energy and Quantity of Heat Transfer Agent.  D.I. Mendeleyev Institute for Metrology. (in Russian)
  7. Matiko, F. D., Slabyk, O. M., Hutnyk, M. B. (2018) Analysis of normative base for systems of measuring the amount of thermal energy. Scientific Bulletin of UNFU, Vol. 28, No 3, 105-110, https://doi.org/10.15421/40280322. (in Ukrainian)
  8. JCGM 100:2008, GUM 1995 with minor corrections Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement.
  9. Lesovoy L. V. (2011) Calculation of the flowrate of the humid water steam by method of the differential pressure with standard primary device. Quality Control Tools and Techniques, Vol. 1, No. 26, 71-76. (in Ukrainian)