ISO 4174:1980
(Main)Cereals and pulses — Measurement of unit pressure losses due to single-dimension air flow through a batch of grain
Cereals and pulses — Measurement of unit pressure losses due to single-dimension air flow through a batch of grain
Céréales et légumineuses — Mesurage des pertes de charge unitaires dues à l'écoulement unidimensionnel de l'air à travers un lot de grains
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
International Standard @ 4174
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATlONOME~YHAPOIIHAfl OPTAHH3AUMfl Il0 CTAHLIAPTH3AUHH.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Cereals and pulses - Measurement of unit pressure
J)
losses due to single-dimension air flow through a batch
of grain
Céréales et légumineuses - Mesurage des pertes de charge unitaires dues à l'écoulement unidimensionnel de l'air à travers un lot
de grains
First edition - 1980-08-01
Y UDC 633.1 + 633.3: 532.546 Ref. No. IS0 4174-1980 (E)
-
Descriptors : agricultural products, grains (food), leguminous grains, ventilation, air flow, ventilators, head losses, measurement.
8
Price based on 11 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
I
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
l
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 4174 was developed by Technical Committee ISO/TC 34,
Agricultural food products, and was circulated to the member bodies in September
' 1978.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia France Libyan Arab Jamahiriya
Germany, F. R.
Brazil Mexico
Bulgaria Hungary Philippines
India Poland
Canada
Chile Iran Romania
Ireland South Africa, Rep. of
Cyprus
Czechoslovakia Israel USSR
Egypt, Arab Rep. of Kenya Yugoslavia
Ethiopia Korea, Rep. of
The member body of the following country expressed disapproval of the document on
technical grounds :
United Kingdom
I
O International Organization for Standardization, 1980 O
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 4174-1980 (El
INTERNATIONAL STANDARD
Cereals and pulses - Measurement of unit pressure
losses due to single-dimension air flow through a batch
of grain
-
O Introduction
4 m/s in the secondan/ duct;
Application of the law proposed by Kozeny-Carman for flows -
0,25 m/s when entering the grain.
within a porous medium has been considered for grain (in par-
ticular for cereals and pulses), and such application appears
sufficiently well verified. 2 Reference
IS0 3507, Pyknorneters.
The value of the unit pressure loss depends on certain quan-
tities characterizing the grain and the air :
a
3 Principle
- for a given type of grain (see figure 11, the pressure loss
is largely influenced by its dimensions, its porosity (see
An air flow under uniform conditions through a mass of grain
figure 21, its water content (see figure 3) and, in particular,
gives rise to a pressure loss per metre of grain passed, which
its apparent density at a point (see figure 4);
can be expressed as a function of the velocity at which the air
enters the grain.
- for a given type of air, the pressure loss depends on its
temperature, its relative humidity, its density and, in par-
The corrected flow equation; which gives the unit pressure loss
ticular, the velocity at which it enters the grain.
through the grain, is determined from the experimental curve.
Experiments carried out by dimension categories allow two
parameters to be eliminated : the water content and the shape
4 Apparatus
(granulometry). The parameters which remain enable the
characteristic coefficients of the medium to be determined :
4.1 Device for measuring unit pressure losses (see
porosity and specific area. The results obtained may be used to
figure 5).
forecast the pressure losses for various densities at a point.
The grain is placed in a transparent plastic cell consisting of a
cylindrical tube containing two pressure meters 300 mm apart,
each comprising two tubes with an internal diameter of 1 mm
communicating with the grain and of diameter (d) greater or
1 Scope and field of application
equal to five times the equivalent diameter (de.) of the product
(d>5de,). At the base is a pressure chamber and a fine mesh
This International Standard specifies a method of measuring
on which the grain can be packed.
unit pressure losses due to single-dimension air flow through a
mass of grain, permitting calculation of the total pressure of a
A membrane compressor forces the air into a shock-absorbing
ventilation unit. This is equal to the sum of the pressure losses
bottle. The air then passes into a pressure chamber fitted with a
needle-valve tap which can be opened and closed to adjust the
a) in the ventilation system (ducts, etc.);
air flow through the grain. The air flow is measured by a flow
meter (for example a rotary meter).
b) in the grain;
Finally, the air pressure before the flow meter is measured by a
due to the passage of the air from the duct into the
c)
manometric U-tube, and the pressure loss over 300 mm by a
grain.
miniscopel).
in the ventilation system and those due to
The pressure losses
4.2 Thermometer recorder, to measure the temperature of
the passage of the air from the duct into the grain can be con-
the air entering the grain.
sidered as negligible in relation to the pressure losses in the
grain if the air flow speed does not exceed certain limits :
Ventilated psychrometerz), to record the wet- and dry-
4.3
-
8 m/s in the main duct;
bulb temperatures of the air during the test.
1) "Miniscope" ia s French term for an apparatus used for measuring pressures with great accuracy ( = 0,l Pa).
2) An International Standard concerning ventilated psychrometers is in preparation.
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 4174-1980 (E)
- Ap, the pressure loss, in conventional millimetres of
4.4 Barometer.
mercury or in pascals, recorded by the miniscope (see
4.1).1)
Pyknometer, complying with IS0 3507.
4.5
5.2.3 Parameters to be determined
5 Procedure
5.2.3.1 Parameters depending on the grain
5.1 Preliminary operations
Apparent density at a point in the grain, in kilograms per
e, :
cubic metre.
The cell is filled in layers of 40 mm; a constant mass is applied
over the whole surface of each layer for a certain period so that
When drawing each curve, weighings must be taken
the product is regularly and uniformly settled (for example, for
both before and after settling, and the amount of settling
a cell of diameter 400 mm, a mass of 150 g for 2 min is
which has occurred must be measured.
suitable).
The value adopted is the mean of the apparent densities
After filling the cell, it is necessary to wait 3 to 4 h to allow
measured.
initial settling of the grain, and to carry out a preliminary ven-
tilation intended to put the apparatus in a condition in accor-
Density of the grain, in kilograms per cubic metre.
e, :
dance with settling.
This is determined using the pyknometer (4.5).
5.2 Drawing of experimental curves to show the
pressure loss as a function of the air velocity
5.2.3.2 Other parameters
5.2.1 General
Atmospheric pressure, in conventional millimetres of
Pa
mercury.
Determination of the pressure loss (Ap) as a function of the air
velocity (U,,) requires repetition of measurements for each
This is measured using the barometer (4.4) or is given by
curve drawn (the cell being refilled each time) :
a nearby meteorological office.
-
a first curve is drawn while the flow is being reduced;
e: Dry ambient air temperature, in degrees Celsius.
-
a second curve is drawn while the flow is being increas-
This is measured using the thermometer recorder (4.2).
ed.
ec : Temperature of the air entering the grain, in degrees
This is necessary to take account of the slight settling which
Celsius.
occurs during the experiment and which, at the end of the
experiment, might result in points above the true theoretical
This is measured using the thermometer recorder (4.2).
points.
Water vapour content of the air, in grams per kilogram.
W
From these two curves, a theoretically more accurate mean
curve is drawn, especially if the apparent density at a point is
This is determined using the psychrometer (4.3) and a
taken as the mean of the apparent densities measured.
humidity graph.
The experimental curves given by way of example (see
V: Specific volume of the air, in cubic metres per kilogram.
figures 1, 2 and 3) each represent the means of the two curves
obtained.
This is determined using the humidity graph.
A: Cross-sectional area of the cell, in square metres.
5.2.2 Measurements to be made
The following are calculat
...
F
Norme internationale @ 4174
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATIONOMEXIIYHAPOIIHAR OPrAHMBAUMR il0 CTAHAAPTM3AUMMWRGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Céréales et légumineuses - Mesurage des pertes de
0
charge unitaires dues à l'écoulement unidimensionnel de
I
à travers un lot de grains
l'air
I
Cereals and pulses - Measurement of unit pressure losses due to single-dimension air flow through a batch
of grain
Première édition - 1980-08-01
CDU 633.1 + 633.3: 532.546
Réf. no : IS0 4174-1980 (FI
-
8 Descripteurs : produit agricole, céréale en grain, légumineuse en grain, ventilation, écoulement d'air, ventilateur, perte de charge, mesurage.
2
G
O
2
Prix basé sur 11 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
L'ISO (organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I'ISO.
La Norme internationale IS0 4174 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 34,
Produits agricoles alimentaires, et a été soumise aux comités membres en septembre
1978.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d' Égypte, Rép. arabe d' Kenya
Mexique
Allemagne, R. F. Éthiopie
Australie France Philippines
Pologne
Brésil Hongrie
Inde Roumanie
Bulgarie
Canada Iran Tchécoslovaquie
URSS
Chili Irlande
Israël Yougoslavie
Chypre
Corée, Rép. de Jamahirya arabe libyenne
Le comité membre du pays suivant l'a désapprouvée pour des raisons techniques :
Royaume-Uni
0 Organisation internationale de normalisation, 1980 O
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 4174-1980 (FI
Céréales et légumineuses - Mesurage des pertes de
charge unitaires dues à l'écoulement unidimensionnel de
l'air à travers un lot de grains
O Introduction
- 8 m/s dans le conduit principal;
- 4 m/s dans le conduit secondaire;
L'application de la loi proposée par Kozeny-Carman pour les
écoulements en milieu poreux est envisagée pour des grains (en
- 0,25 m/s à l'attaque du grain.
particulier pour les céréales et les légumineuses) et paraît assez
bien vérifiée.
2 Référence
e
La valeur de la Derte de charae unitaire est fonction de certaines
IS0 3507, Pycnomètres.
grandeurs caractérisant le grain et l'air :
- pour une nature de grain déterminée (voir figure I), la
3 Principe
perte de charge est largement influencée par les dimensions
et la porosité (voir figure 21, par la teneur en eau (voir
L'écoulement de l'air, en régime uniforme à travers une masse
figure 3) et surtout par la masse volumique apparente en
de grains, donne lieu à une ,perte de charge par mètre de grain
place (voir figure 4);
traversé, qui peut être exprimée en fonction de la vitesse de l'air
à l'attaque du grain.
- pour une composition donnée de l'air, la perte de
charge est fonction de sa température, de son humidité rela-
L'équation d'écoulement corrigée, qui donne la perte de charge
tive, de sa masse volumique et surtout de sa vitesse à I'atta-
unitaire à travers les grains, est déterminée à partir de la courbe
que du grain.
expérimentale.
Les expériences conduites par classe de dimensions permettent
l'élimination de deux paramètres : la teneur en eau et la forme
4 Appareillage
(granulométrie). Les paramètres restants permettent de déter-
miner les coefficients caractéristiques du milieu : porosité et
4.1 Dispositif de mesurage des pertes de charge unitai-
aire volumique. Les résultats obtenus sont utilisables pour le
res (voir figure 5).
calcul prévisionnel des pertes de pression pour différentes mas-
ses volumiques apparentes en place.
Le grain est placé dans une cellule en plastique transparent
e
constituée par un tub.e de forme cylindrique qui comporte deux
prises de pression distantes de 300 mm, constituées chacune
1 Objet et domaine d'application
par deux tubes de 1 mm de diamètre intérieur communiquant
avec le grain et de diamètre (d) supérieur ou égal à cinq fois le
La présente Norme internationale spécifie une méthode de
diamètre équivalent (deal du produit (d>5de,). À la base se
à l'écoulement
mesurage des pertes de charge unitaires dues
trouve une chambre de mise en charge et un grillage fin sur
unidimensionnel de l'air à travers une masse de grains, permet-
lequel le grain peut être entassé.
tant de calculer la pression totale d'un ventilateur. Celle-ci est
égale à la somme des pertes de charge
Un compresseur à membrane insuffle l'air dans un flacon amor-
tisseur. L'air passe ensuite dans une chambre de mise en pres-
a) dans le système de ventilation (conduits, etc.);
sion, munie d'un robinet à pointeau permettant, par une fuite,
de régler le débit d'air traversant le grain. Un débitmètre (par
b) dans le grain;
exemple rotamètre) mesure ce débit.
c) dues au passage de l'air du conduit dans le grain.
Enfin, un tube manométrique en U permet de mesurer la pres-
sion de l'air avant le débitmètre et un miniscopel) la perte de
Les pertes de charge dans le système de ventilation, et celles
charge sur 300 mm.
qui sont dues au passage de l'air du conduit dans le grain, peu-
vent être considérées comme négligeables par rapport aux per-
tes de charge dans le grain, si la vitesse d'écoulement de l'air ne Thermomètre enregistreur, pour mesurer la tempéra-
4.2
dépasse pas certaines valeurs, à savoir : ture de l'air attaquant le grain.
1) Appareil destiné au mesurage des pressions avec une très grande précision (= 0.1 Pa).
1
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 4174-1980 (FI
Psychromètre ventilé.1) pour enregistrer les températu- 5.2.2 Mesurages à effectuer
4.3
res, sèche et humide, de l‘air au cours de l‘expérience.
Pour les différents débits q,, en litres par minute, utilisés au
cours de l’essai et mesurés au débitmètre, déterminer
4.4 Baromètre.
- la surpression, TU, en millimètres de mercure conven-
4.5 Pycnomètre, conforme aux spécifications de
tionnels (mmHg), régnant dans le caisson de mesure, mesu-
I’ISO 3507.
à l’aide du tube manométrique en U (voir 4.1);
rée
- la perte de charge, Ap, en millimètres de mercure con-
5 Mode opératoire
ventionnels ou en pascals, enregistrée au miniscope (voir
4.11.2)
5.1 Opérations préliminaires
5.2.3 Paramètres à déterminer
Le remplissage de la cellule est effectué par couches de 40 mm;
chaque couche est soumise à une masse constante appliquée
5.2.3.1 Paramètres dépendant du grain
sur toute la surface durant un certain temps (par exemple, pour
une cellule de 400 mm de diamètre, une masse de 150 g durant
Masse volumique apparente en place, en kilogrammes
e, :
2 min convient), afin d’obtenir un tassement régulier et homo-
par mètre cube, du grain.
gène du produit.
L’établissement de chaque courbe donne lieu à une
Après le remplissage de la cellule, il est nécessaire de respecter
pesée du grain avant et après tassement, ainsi qu’au
une attente de 3 à 4 h de façon à laisser le grain effectuer son
mesurage du tassement intervenu.
tassement immédiat, et de pratiquer une ventilation prélimi-
naire, destinée à mettre l‘appareillage en condition concomi-
On prendra comme valeur la moyenne des masses volu-
tante du tassement.
miques apparentes mesurées.
Masse volumique, en kilogrammes par mètre cube, du
5.2 Établissement des courbes expérimentales e, :
grain.
donnant la perte de charge en fonction de la vitesse
de l’air
Elle est déterminée à l’aide du pycnomètre (4.5).
5.2.1 Généralités
5.2.3.2 Autres paramètres
La détermination de la perte de charge (Ap) en fonction de la
vitesse de l’air (U,) donne lieu à une répétition pour chaque
Pression atmosphérique, en millimètres de mercure con-
Pa :
courbe établie (avec nouveau remplissage du tube de mesure
ventionels.
chaque fois) :
à l’aide du baromètre (4.4) ou donnée
Elle est mesurée
-
une première courbe est tracée en diminuant le débit;
par une station météorologique proche.
-
une deuxième courbe en augmentant le débit,
e
e: Température sèche, en degrés Celsius, de l’air ambiant.
cela afin de tenir compte du léger tassement s’effectuant au
cours de l‘expérience, tassement qui risque de donner, en fin Elle est mesurée à l‘aide du thermomètre enregistreur
de mesurage, des points au-dessus des points théoriques vrais. (4.2).
À partir de ces deux courbes, on établira une courbe moyenne e, : Température, en degrés Celsius, de l‘air à l’attaque du
théoriquement plus correcte, surtout si l‘on prend pour masse grain.
volumique apparente en place la moyenne des masses volumi-
Elle est mesurée à l’aide du thermomètre enregistreur
ques apparentes mesurées.
(4.2).
Les courbes expérimentales données en exemple (voir
figures 1, 2 et 3) sont chacune la moyenne des deux courbes W: Teneur en vapeur d’eau, en grammes par kilogramme,
obtenues. de l’air.
1 ) Une Norme internationale concernant les psychromètres ventilés est en préparation.
2) La perte de charge est souvent exprimée en millimètres d‘eau conventionnels immHpO) :
1 rnmHzO = 9,806 65 Pa (exactement)
et
1 mmHg = 133,322 Pa
2
r
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 4174-1980 (F)
Elle est déterminée à l‘aide du psychromètre (4.3) et du où
diagramme de l’air humide.
eo est la masse volumique corrigée, en kilogrammes par
v :
Volume massique, en mètres cubes par kilogramme, de mèt
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.