ISO 4174-1998 Cereals oilseeds and pulses - Measurement of unit pressure loss in one-dimensional air flow through bulk grain《谷物、油籽和豆类 单维气流通过粮堆的单位压力损失的测量》.pdf

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1、A Numroderfrence ISO4174:1998 (F) NORME INTERNATIONALE ISO 4174 Deuximedition 19980215 Crales,grainesolagineuseset lgumineusesMesuragedespertesde chargeunitairesdansuncoulementdair unidimensionneltraversunechargede grains Cereals,oilseedsandpulses Measurementofunitpressurelossin onedimensionalairflo

2、wthroughbulkgrainISO4174:1998(F) ISO1998 Droitsdereproductionrservs.Saufprescriptiondiffrente,aucunepartiedecettepubli cationnepeuttrereproduiteniutilisesousquelqueformequecesoitetparaucunpro cd,lectroniqueoumcanique,ycomprislaphotocopieetlesmicrofilms,sanslaccord critdelditeur. Organisationinternat

3、ionaledenormalisation Casepostale56 CH1211Genve20 Suisse Internet centralisocs.iso.ch X.400 c=ch;a=400net;p=iso;o=isocs;s=central ImprimenSuisse ii Avantpropos LISO(Organisationinternationaledenormalisation)estunefdration mondialedorganismesnationauxdenormalisation(comitsmembresde lISO).Llaborationd

4、esNormesinternationalesestengnralconfieaux comitstechniquesdelISO.Chaquecomitmembreintressparune tudealedroitdefairepartieducomittechniquecrceteffet.Les organisationsinternationales,gouvernementalesetnongouvernementales, enliaisonaveclISOparticipentgalementauxtravaux.LISOcollabore troitementaveclaCo

5、mmissionlectrotechniqueinternationale(CEI)en cequiconcernelanormalisationlectrotechnique. LesprojetsdeNormesinternationalesadoptsparlescomitstechniques sontsoumisauxcomitsmembrespourvote.Leurpublicationcomme Normesinternationalesrequiertlapprobationde75 %aumoinsdes comitsmembresvotants. LaNormeinter

6、nationaleISO4174atlaboreparlecomittechnique ISO/TC34, Produitsagricolesalimentaires, souscomitSC4, Craleset lgumineuses. Cettedeuximeditionannuleetremplacelapremiredition (ISO4174:1980),dontelleconstitueunervisiontechnique. LannexeAdelaprsenteNormeinternationaleestdonneuniquement titredinformation.I

7、SO ISO4174:1998(F) iii Introduction LapplicationdelaloiproposeparKozenyCarmanpourlescoulements enmilieuporeuxestenvisagepourdesgrains(enparticulierpourles cralesetleslgumineuses)etparatassezbienvrifie. Lavaleurdelapertedechargeunitairedpenddesdimensions,dela porosit,delateneureneauetdelamassevolumiq

8、ueapparenteen place,ainsiquedelatemprature,delhumiditrelative,delamasse volumiqueetdelavitessedelairlattaquedugrain. Lesexpriencesconduitesparclassededimensionspermettentllimina tiondedeuxparamtres:lateneureneauetlaforme(granulomtrie).Les paramtresrestantspermettentdedterminerlescoefficientscaractri

9、s tiquesdumilieu:porositetairevolumique.Lesrsultatsobtenussont utilisablespourlecalculprvisionneldespertesdepressionpour diffrentesmassesvolumiquesapparentesenplace.NORMEINTERNATIONALE ISO ISO4174:1998(F) 1 Crales,grainesolagineusesetlgumineusesMesuragedes pertesdechargeunitairesdansuncoulementdair

10、unidimensionneltraversunechargedegrains 1Domainedapplication LaprsenteNormeinternationalespcifieunemthodepourlemesuragedespertesdechargesunitairesdansun coulementdairunidimensionneltraversunechargedegrains,permettantdecalculerlapertedechargetotale dunventilateur.Celleciestgalelasommedespertesdecharg

11、e a)dansunsystmedeventilation(conduits,etc.); b)danslegrain(cequiconstituelobjetdelaprsenteNormeinternationale); c)duesaupassagedelairduconduitdanslegrain. Lespertesdechargedanslesystmedeventilation,etcellesquisontduesaupassagedelairduconduitdansle grain,peuventtreconsidrescommengligeablesparrapport

12、auxpertesdechargedanslegrain,silavitesse dcoulementdelairnedpassepasleslimitessuivantes: 8m/s10m/sdansleconduitprincipal; 4m/s5m/sdansleconduitsecondaire; 0,25m/slattaquedugrain. Si,pourdesraisonsconomiques,laircirculedesvitessesplusgrandesquecellesindiquescidessus(jusqu 30m/sdansleconduitprincipal)

13、,ilestncessairedecalculer,laidedelalittratureexistante,lapertedecharge dueausystmededistributionetdediffusiondair. 2Rfrencenormative Lanormesuivantecontientdesdispositionsqui,parsuitedelarfrencequienestfaite,constituentdes dispositionsvalablespourlaprsenteNormeinternationale.Aumomentdelapublication,

14、lditionindiquetaiten vigueur.ToutenormeestsujettervisionetlespartiesprenantesdesaccordsfondsurlaprsenteNorme internationalesontinvitesrechercherlapossibilitdappliquerlditionlaplusrcentedelanormeindiqueci aprs.LesmembresdelaCEIetdelISOpossdentleregistredesNormesinternationalesenvigueurun momentdonn.

15、ISO3507:1976, Pycnomtres. 3Principe Lcoulementdelair,enrgimeuniformetraversunemassedegrains,donnelieuunepertedechargepar mtredegraintravers,quipeuttreexprimeenfonctiondelavitessedelairlattaquedugrain.ISO4174:1998(F) ISO 2 Lquationdcoulement,quidonnelapertedechargeunitairetraverslegrain,estdterminepa

16、rtirdela courbeexprimentale. 4Appareillage 4.1 Dispositifdemesuragedespertesdechargeunitaires (voirfigure1) Legrainestplacdansunecelluleparoislissesconstitueparuntubedeformecylindriquequicomportedeux prisesdepressiondanssesparois,distantesde500mm,constituechacunepardeuxtubesde1mmdediamtre intrieurco

17、mmuniquantaveclegrain.labasesetrouveunechambredemiseenpressionetungrillagefinsur lequellegrainpeuttreentass. Unepompeouuncompresseurinsufflelairdansunflaconamortisseur.Lairpasseensuitedansunechambrede miseenpression,muniedunrobinetpointeauquipeuttreouvertoufermpourrglerledbitdairtraversantle grain.U

18、ndbitmtre(parexemplerotamtre)mesurecedbit. Enfin,unmanomtre(parexempletubemanomtriqueenU)mesurelapressiondelairavantledbitmtre,et unmicromanomtre(parexempleunminiscope)mesure,avecuneprcisionde 0,1Pa,lapertedechargesur 500mm. Dimensionsenmillimtres Lgende 1Pompeoucompresseur (parexemple3m 3 /hdedbit)

19、 2Flaconamortisseur (parexemple1,5dm 3 decapacit) 3Chambredemiseenpression (parexemple25dm 3 decapacit) 4Robinetpointeau 5Dbitmtre 6Celluledemesure 7Miniscope 8TubemanomtriqueenU 9lairlibre Figure1SchmadudispositifdemesuragedespertesdechargeunitairesISO ISO4174:1998(F) 3 4.2Thermomtreenregistreur ,p

20、ourmesureretenregistrerlatempraturedelairattaquantlegrain. 4.3Psychromtre ventil, ouautredispositifdeprcisionquivalente(parexemplehygromtrecapacitifou sondepointderose)pourmesureretenregistrerlestempraturesscheethumidedelairaucoursde lexprience. 4.4Baromtre, pourmesureretenregistrerlapressionatmosph

21、rique(conformmentauxexigencesdela prsenteNormeinternationale). 4.5Pycnomtre, conformeauxspcificationsdelISO3507. 4.6Nettoyeurdelaboratoire, pourlenettoyagedesgrainsutilissdanslesessais. 5Modeopratoire 5.1Mthodederemplissage Ilconvientdeffectuerlesessaissurdesgrainsparfaitementnettoysaumoyendunettoye

22、urdelaboratoire(4.6); autrement,ilconvientdindiquer,danslerapportdessai,lescaractristiquesetlesproportionsdesimpurets. Effectuerdesessaissparspourchacunedesdeuxmthodesderemplissagedelacelluledessai. Poursimulerunchappementdechargeparuntuyaudedcharge,verserlegraindansunentonnoirmaintenu avecsondverso

23、irlasurfacedelacellule.Releverlentonnoirlentementpourpermettreaugraindescouler danslacelluleavecunehauteurdechutepresquenulle.Ajouterdugraincontinuellementlentonnoirdemanire assurerlaprsencedegraindanslentonnoirpendantquecedernierestrelevlentement. Poursimulerunsaupoudragedechargeparundiffuseur,lche

24、rlegraindunehauteurde200mmsuruntamis pourvudouverturessuffisammentlargespourpermettreauxgrainsdecralesdepasserindividuellementau travers.Dplacerletamislentementdebasenhautpourmaintenirunehauteurdechutede800mmentreletamis etlasurfacedugrain,afindeprovoqueruntassementnivel. 5.2tablissementdescourbesex

25、primentalesdonnantlapertedechargeenfonctiondela vitessedelair 5.2.1Gnralits Ladterminationdelapertedecharge( D p)enfonctiondelavitessedelair( U 0 )ncessiteunerptitiondes mesuragespendantqueledbitestrduitetaussipendantquilestaugment(enralisantunnouveau remplissagedescellulesdemesurechaquefois). Cecie

26、stncessairepourtenircomptedulgertassementquiseproduitaucoursdelexprience. Rptertroisfoischaqueexprienceavecledbitdiminuantetledbitaugmentant. 5.2.2Mesurageseffectuer Pourlesdiffrentsdbits( q 0 ),enmtrescubesparseconde,utilissaucoursdelessaietmesurslaidedu dbitmtre,dterminer a) lapression, P,enpascal

27、s,delairentrantdanslacelluledemesure,mesurelaidedumanomtre(oudu tubemanomtriqueenU)(voir4.1) ; b) lapertedecharge, D p,enpascals,enregistreparlemicromanomtre(voir4.1).ISO4174:1998(F) ISO 4 5.2.3 Paramtresdterminer 5.2.3.1Paramtresdpendantdugrain Dterminerlesparamtressuivants. a) Lamassevolumiqueappa

28、rentedugrainenplace, r s , enkilogrammesparmtrecube. Effectuerlespesesavantetaprstassementetmesurerletassementproduit.Prendrecommevaleurla moyennedesmassesvolumiquesapparentesmesures. b) Lamassevolumique, r v ,enkilogrammesparmtrecube,dugrain. Elleestdterminelaidedupycnomtre(4.5). 5.2.3.2 Autrespara

29、mtres Dterminerlesparamtressuivants. a) Lapressionatmosphrique, p a ,enpascals. Elleestmesurelaidedubaromtre(4.4)oudonneparunestationmtorologiqueproche. b) Latempratureschedelairambiant, q,endegrsCelsius. Elleestmesurelaideduthermomtreenregistreur(4.2). c) Latempraturedelairlattaquedugrain, q c ,end

30、egrsCelsius. Elleestmesurelaideduthermomtreenregistreur(4.2). d) Lateneurenvapeurdeaudelair, w,enkilogrammesdeauparkilogrammedair. Elleestdterminelaidedupsychromtreventil(4.3)etdundiagrammedelairhumide,oucalculelaide desquationsdelairhumide. e) Levolumemassiquedelair, v,enmtrescubesparkilogramme. Il

31、estdterminlaidedundiagrammedelairhumide,oucalcullaidedesquationsdelairhumide. f) Lairedelasectiondelacellule, A,enmtrescarrs. Calculerlesparamtressuivants. a) Lamassevolumiquedelairambiant, r a ,enkilogrammesparmtrecube: r a = 1+ w v b) Lamassevolumiquecorrigedelair, r 0 ,enkilogrammesparmtrecube: r

32、 0 = r a T T a 0 p p 0 a o T 0 estlatempraturederfrence,enkelvins( =293K) ; T a estlatempraturedelairentrantdansleconduit,enkelvins( =273+ q ); p 0 estlapressionatmosphriquederfrence(101,325Pa).ISO ISO4174:1998(F) 5 5.2.4Calculseffectuerpourdterminer U 0 et D P Lamassevolumique, r r ,delairdansledbi

33、tmtre,enkilogrammesparmtrecube,estobtenueparlquation: r r = r 0 . p p 1 0 T T 0 c o p 1 estlapression,enpascals,mesureavantledbitmtre( p 1 = r a + P); T c estlatemprature,enkelvins,delairlattaquedugrain( =273+ q c ). Ledbitreldelair, q r ,lasortiedudbitmtre,enmtrescubesparseconde,estobtenuparlquatio

34、n: q r = q 0 r r 0 r o q 0 estledbit,enmtrescubesparseconde,mesurlaidedudbitmtre. Lapressiondanslacellule, p c ,enpascals,estdonneparlquation: p c = p 3 + 1 2 D p o p 3 estlapression,enpascals,mesureaupointdemesuragedelapressionprsdusommetdelacolonne degrain; Dp estlapertedecharge,enpascals,sur0,5m,

35、enregistreparlemicromanomtre(4.1). Lamassevolumiquedelairdanslacellule, r c ,enkilogrammesparmtrecube,estobtenueparlquation: r c = r 0 T T 0 c p p c 0 Ledbitdelairdanslacellule, q c ,enmtrescubesparseconde,estobtenueparlquation: q c = q r r r r c Lavitessedelairdanslacellule, U 0 ,enmtresparseconde,

36、estobtenueparlquation: U 0 = q A c o Aestlairedelasectiondelacellule,enmtrescarrs. Lapertedechargeunitaire, DP,enpascalsparmtre,estobtenueparlquation: DP= D p 0,5 5.2.5Prsentationdesrsultats Lesrsultatsenregistrsoucalculsdoiventtreprsentssouslaformeduntableaucommeprsentdansle tableau1.ISO4174:1998(F

37、) ISO 6 Tableau1 Lectureau dbitmtre P Dpq 0 p 1r r p cr c q c U 0 D P (chelle standard) Pa Pa m 3 /s Pa kg/m 3 Pa kg/m 3 m 3 /s m/s Pa/m 140 130 120 110 90 80 70 60 50 40 Lespertesdepressionunitaires( DP)sontensuiteportessurpapierloglog2modulesenfonctiondesvitesses delairlattaquedugrain( U 0 ),ouenr

38、egistresgrceunlogicielappropri. 5.3 quationdelcoulement Aprstablissementdescourbesexprimentales,appliquerlquationdergressiondonneparKozenyCarman, souslaformesuivante: D P l r c = k( )S g he e 1 22 3 - U 0 + h( ) S g be e 1 3 - U 0 2 o l estlalongueur,enmtres,correspondant D P (l =1m) ; k estuneconst

39、ante (=5) ; h estlaviscositcinmatiquedelair,enmtrescarrsparseconde: h =0,152 . 10 4 1+( q C - 20)0,006 101,325 10 3 a p e estlaporosit,cestdirelevolumedevideparunitdevolumeenplace: e= 1 - r r s v S estlairevolumiquedugrain,enmtrescarrsparmtrecubesolide,etdpenddesdimensionset caractristiquesdesgrains

40、(voirannexeA); hb estlaconstantedeBurkePlummer,quidpenddescaractristiquesdesgrains(voirannexeA); g estlavaleurconventionnelledelacclrationduelapesanteur,enmtresparsecondecarre(=9,81m/s 2 ); U 0 estlavitesse,enmtresparseconde,delairlattaquedugrain. partirdedeuxpointsconvenablementchoisis,lesvaleurscorrespondantesde Setde hbpeuventtredduites. Engnral,lescalculsdajustementsontfaitspartirdespointsexprimentauxenutilisantlamthodedes moindrescarrs.ISO ISO4174:1998(F) 7 5.4quationdelcoulementcorrige Dans