orificevergelijking

Orificevergelijking is de relatie die wordt gebruikt om het debiet te bepalen dat door een orificeplaat stroomt als gevolg van het drukverschil over de plaat. Deze vergelijking is een fundamenteel hulpmiddel in de procesindustrie, waterbeheer en meet- en regeltechniek om stromingsmetingen te doen met relatief eenvoudige hardware.

De meest gebruikte vorm geldt voor oncompressibele vloeistoffen. De volumetrische debiet Q wordt gegeven door Q = Cd A sqrt(2 ΔP / ρ). Hierbij is Q het volumetrisch debiet, Cd de afvoercoefficiënt (discharge coefficient), A het doorsnedegebied van de opening, ΔP het drukverschil over de orifice en ρ de vloeistofdichtheid. Cd houdt rekening met verliezen door wrijving, turbulente effecten en de geometrie van de opening. In de praktijk hangt Cd sterk af van de Reynoldsgetal, randafwerking en de exacte geometrie van de opening.

Bij gasflow en grote drukverschillen wordt compressibiliteit meegenomen. Daar wordt vaak de massadebiet ṁ gebruikt en geldt een aangepaste vorm zoals ṁ = Cd A sqrt(2 ρ ΔP) × Y, waarbij Y een expansiefactor is die rekening houdt met decompressie van het gas. Bij aanzienlijke drukverschillen kan choking optreden, waarbij de stroom ondanks verdere daling van downstream druk niet toeneemt en het massadebiet wordt beperkt door de upstream voorwaarden vàn de installatie.

Belangrijke factoren zijn de eigenschap van de fluïde (dichtheid, viscositeit), de temperatuur, de geometrie van de opening en de Reynoldsgetallen. Cd en de expansiefactor dienen vaak gekalibreerd te worden voor specifieke installaties en vloeistoffen. Zie ook: orificeplaat, debietcoëfficiënt.