Щелчков Алексей Валентинович – д-р техн. наук, заведующий кафедрой теплотехники и энергетического машиностроения
420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10
Alexey V. Shchelchkov – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of Thermal Engineering and Power Engineering
10 K. Marx St., Kazan, 420111
Миннуллин Руслан Раисович – заместитель начальника НИО-1
420088, г. Казань, ул. 2-я Азинская, 7а
Ruslan R. Minnullin – Deputy Head of the Research Department № 1
7a 2nd Azinskaya St., Kazan, 420088
Корнеев Роман Александрович – начальник НИО-1
420088, г. Казань, ул. 2-я Азинская, 7а
Roman A. Korneev – Head of the Research Department No. 1
7a 2nd Azinskaya St., Kazan, 420088
Горчев Александр Иванович – канд. техн. наук, заместитель директора филиала по науке
420088, г. Казань, ул. 2-я Азинская, 7а
Aleksandr I. Gorchev – Cand. Sci. (Eng.), Deputy Director of the Branch for Science, the Research Department № 1
7a 2nd Azinskaya St., Kazan, 420088
Корнеев Андрей Александрович – технический директор
197342, г. Санкт-Петербург, ул. Сердобольская, д. 64, корп. 1, лит. А, офис 627
Andrey A. Korneev – Technical Director
64, lit. A, bldg. 1, office 627, Serdobolskaya St., St. Petersburg, 197342
Щелчкова Марина Алексеевна – студент
420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10
Marina A. Shchelchkova – Student
10 K. Marx St., Kazan, 420111
В Российской Федерации идет работа по созданию национального эталона единицы объемного расхода сточных вод наивысшей точности. За основу создания эталона взята практика измерений количества сточных вод в напорных и безнапорных трубопроводах (открытых каналах). При измерениях расхода воды в напорных трубопроводах накоплен значительный опыт и выстроена система метрологического обеспечения средств измерений. Однако измерения расхода воды в безнапорных трубопроводах – пока достаточно сложная метрологическая задача в силу гидродинамических особенностей формирования безнапорного небурного потока воды и недостатков существующей системы метрологического обеспечения.Авторы статьи рассмотрели результаты первого этапа создания эталона единицы объемного расхода сточных вод наивысшей точности – создания макета исходного эталона.Создание макета началось с анализа публикаций (Роспатент, Espacenet, Scopus, eLIBRARY.RU, ФГИС Росстандарта и др.) по заявленной теме. На основании обзора были выбраны технические и технологические решения, реализованные в основных системах макета и затем апробированные. Например, представлены подходы, которые позволят сформировать развитое небурное течение потока в открытом канале (лотке) с близким к двумерному профилем скорости в его поперечном сечении и обеспечат заданные метрологические характеристики в диапазоне объемного расхода QV от 1 до 100 м3/ч.Апробированные перспективные технические решения в основных системах макета эталона позволили реализовать небурное течение потока в открытом канале (лотке); обеспечить заданные метрологические характеристики в заявленном диапазоне объемного расхода QV от 1 до 100 м3/ч; обеспечить поддержание температуры воды в баке накопительном и водяном контуре в заданном диапазоне температур от 15 до 25 °C; разработать инженерные рекомендации по определению тепловых притоков к воде в контуре макета эталона для формирования требований к мощности системы охлаждения воды на основе промышленно выпускаемых холодильных установок (чиллеров). Представленные в статье результаты экспериментальных исследований позволят приступить к проектированию и созданию исходного эталона единицы объемного расхода сточных вод.Создание собственного национального эталона единицы объемного расхода сточных вод наивысшей точности укрепит метрологический суверенитет и авторитет Российской Федерации на международной арене.
In the Russian Federation, work is underway to create a national of the highest accuracy for the unit of volumetric wastewater flow rate. The development of this standard is based on measurement practices for wastewater quantity in both pressurized pipelines and non-pressurized pipelines (open channels). Significant experience has been accumulated in measuring water flow in pressurized pipelines, and a system for the metrological support of measuring instruments has been established. However, measuring water flow in non-pressurized pipelines remains a challenging metrological task due to the hydrodynamic specifics of forming a non-pressurized, non-turbulent water flow and the shortcomings of the existing metrological support system.The authors of the article examined the results of the first stage in creating the highest-accuracy standard for the unit of volumetric wastewater flow rate – the creation of a model of a prototype initial standard. The development of the prototype began with an analysis of publications (from sources including Rospatent, Espacenet, Scopus, eLIBRARY.RU, and the Federal State Information System of Rosstandart, etc.) on the specified topic. Based on this review, technical and technological solutions were selected for implementation in the prototype’s main systems and were subsequently tested. For example, the study presents approaches that enable the formation of a fully developed non-turbulent flow in an open channel (flume) with a nearly two-dimensional velocity profile in its cross-section. These approaches are designed to ensure the required metrological characteristics across a volumetric flow range QV from 1 to 100 m³/h.The proven promising technical solutions in the prototype standard’s main systems have enabled the following: implementation of non-turbulent flow in an open channel (flume); achievement of the specified metrological characteristics within the declared range of volumetric flow rate QV from 1 to 100 m³/h; maintenance of the water temperature in the storage tank and the water circuit within the specified temperature range from 15 to 25 °C; development of engineering recommendations for determining heat influxes to the water in the prototype’s circuit. These recommendations form the basis for defining the capacity requirements of the water cooling system, which is to be based on commercially available refrigeration units (chillers). The results of the experimental research presented in the article will pave the way for the design and development of an initial standard for the unit of volumetric wastewater flow.The establishment of a national of the highest accuracy for the unit of volumetric wastewater flow rate will strengthen the metrological sovereignty and international standing of the Russian Federation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.