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探討渦輪流量計(jì)精度與直管段長度之關(guān)系

更新時(shí)間:2016-01-25      點(diǎn)擊次數(shù):2571
影響渦輪流量計(jì)精度的主要外部因素是流體的流動(dòng)狀態(tài),渦輪流量計(jì)特性曲線要保持良好的線性關(guān)系,流過流量計(jì)的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。對流量計(jì)的精度和直管段的預(yù)測,為不同精度要求的渦輪流量計(jì)選擇適當(dāng)長度的直管段提供了理論參考。
渦輪流量計(jì)是一種速度式流量儀表,由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、測量精度高、反應(yīng)速度快、測量范圍廣、價(jià)格低廉和安裝方便等優(yōu)點(diǎn),而得到廣泛應(yīng)用。對于貿(mào)易結(jié)算計(jì)量,流量計(jì)的度是至關(guān)重要的。影響渦輪流量計(jì)精度的主要外部因素是流體的流動(dòng)狀態(tài),渦輪流量計(jì)特性曲線要保持良好的線性關(guān)系,流過流量計(jì)的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。
1.旋轉(zhuǎn)系數(shù)與下游直管段長度之間的關(guān)系
旋轉(zhuǎn)流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度用旋轉(zhuǎn)系數(shù)來表示,旋轉(zhuǎn)系數(shù)定義為角動(dòng)量通量與軸向動(dòng)量通量的比值:
式中:ω -- 周向速度;
u -- 軸向速度;
R -- 管道半徑;
A -- 流體流過的橫截面積;
ρ -- 密度。
對于圓管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流,在r=0.95R處的旋轉(zhuǎn)角度Z大,即:
流量計(jì)信息網(wǎng)內(nèi)容圖片    (2)
采用多項(xiàng)迭代的方法,可編程計(jì)算出在某個(gè)值時(shí)(X 為圓管直徑D的倍數(shù))滿足一定精度的Sw值:
Sw=be-cX                          (3)
常數(shù)b和c與流體性質(zhì)、雷諾數(shù)和流量有關(guān),需要通過實(shí)驗(yàn)確定。對于不可壓縮流體,b=0.030——0.085,c=0.10——0.50。一般來說,流量越大,旋轉(zhuǎn)流的衰減越大,由式(3)可以看出,旋轉(zhuǎn)流發(fā)生后的直管段越長,旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度越弱,對渦輪流量計(jì)精度的影響越小。
結(jié)語
(1)旋轉(zhuǎn)數(shù)Sw與X成指數(shù)關(guān)系,即隨著下游距離X的增加,旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度以指數(shù)方式衰減。指數(shù)系數(shù)c和α值與介質(zhì)的性質(zhì),雷諾數(shù)等參數(shù)有關(guān)。
(2)對于任一旋轉(zhuǎn)流源,隨著下游距離的增加,在大流量區(qū)旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度衰減速度快,而在小流量區(qū),旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度衰減速度要慢一些,因此,對小流量的流量計(jì)管道設(shè)計(jì)中需要加長直管段,以減少旋轉(zhuǎn)流對流量計(jì)精度的影響。
(3)不論旋轉(zhuǎn)流的方向如何,流量計(jì)越靠近旋轉(zhuǎn)流源,流量計(jì)的精度δ越差,流量計(jì)精度可以按式(5)進(jìn)行初步預(yù)測。
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