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渦輪流量計(jì)旋轉(zhuǎn)系數(shù)與下游直管段長(zhǎng)度的關(guān)系由京儀股份為您整理，歡迎閱讀了解。

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)的特性曲線應(yīng)保持良好的線性關(guān)系，流過(guò)流量計(jì)的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。流量計(jì)和直管段精度的預(yù)測(cè)為不同精度要求的渦輪流量計(jì)選擇合適長(zhǎng)度的直管段提供了理論參考。

bubu8渦輪流量計(jì)是一種速度流量計(jì)，因其結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)量精度高、反應(yīng)速度快、測(cè)量范圍廣、價(jià)格低廉、安裝方便而得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于貿(mào)易結(jié)算計(jì)量，流量計(jì)的精度至關(guān)重要。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)的特性曲線應(yīng)保持良好的線性關(guān)系，流過(guò)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(zhǎng)度的關(guān)系

旋轉(zhuǎn)流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度由旋轉(zhuǎn)系數(shù)表示，旋轉(zhuǎn)系數(shù)定義為角動(dòng)量通量與軸向動(dòng)量通量之比:

式中:ω-圓周速度；

u軸速度；

R -管道半徑；

流體流經(jīng)的橫截面積；

ρ-密度。

對(duì)于圓管中的旋轉(zhuǎn)流，r = 0.95R時(shí)的旋轉(zhuǎn)角較大，即:

使用多次迭代的方法，當(dāng)某個(gè)值(x是圓管直徑d的倍數(shù))滿足一定精度時(shí)，Sw值可以通過(guò)編程計(jì)算:

常數(shù)B和C與流體性質(zhì)、雷諾數(shù)和流速有關(guān)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。對(duì)于不可壓縮流體，b=0.030~0.085，c=0.10~0.50。通常，流速越大，旋轉(zhuǎn)流的衰減越大。從等式(3)可以看出，旋轉(zhuǎn)流出現(xiàn)后直管段越長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度越弱，對(duì)渦輪流量計(jì)精度的影響越小。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析

為了在實(shí)驗(yàn)中獲得理想的旋轉(zhuǎn)流體，實(shí)驗(yàn)中采用模擬不同強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)流的發(fā)生器，旋轉(zhuǎn)流發(fā)生器安裝在流量計(jì)上游來(lái)流的起點(diǎn)。

在實(shí)驗(yàn)中，使用稱重法在電子秤上記錄質(zhì)量脈沖數(shù)n，n乘以質(zhì)量脈沖常數(shù)(0.08333)得到質(zhì)量值(kg)。同時(shí)，記錄渦輪變送器的時(shí)間和脈沖數(shù)，在每個(gè)流量點(diǎn)重復(fù)三次，記錄三組數(shù)據(jù)，并選擇五個(gè)流量點(diǎn)覆蓋渦輪流量計(jì)的測(cè)量范圍。流量Q=0.08333N/t，儀表系數(shù)為:

儀器系數(shù)k與轉(zhuǎn)數(shù)Sw線性相關(guān)，儀器精度為:

其中α和D是待定系數(shù)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的脈沖數(shù)和流量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出儀器的精度δ值。α和D的值可以根據(jù)δ-X方程和δ和X數(shù)據(jù)通過(guò)較小二乘回歸確定。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于不可壓縮流體，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。

3.直管長(zhǎng)度和流量計(jì)精度的初步預(yù)測(cè)

在工程設(shè)計(jì)中，α和D值是根據(jù)流體性質(zhì)、流速和雷諾數(shù)來(lái)確定的。這樣，根據(jù)等式(5)，可以根據(jù)不同的流量計(jì)精度要求初步預(yù)測(cè)直管段的長(zhǎng)度，或者在確定直管段的長(zhǎng)度之后，可以初步預(yù)測(cè)流量計(jì)的精度。

當(dāng)δ=0.2%時(shí)，不同流量下所需的直管段長(zhǎng)度如表1所示。

表1不同流速下所需的直管段長(zhǎng)度

當(dāng)X=30時(shí)，不同流速下的儀器精度如表2所示。

表2不同流速下預(yù)測(cè)的儀器精度

流量計(jì)和直管段精度的預(yù)測(cè)為不同精度要求的渦輪流量計(jì)選擇合適長(zhǎng)度的直管段提供了理論參考。

(1)旋轉(zhuǎn)數(shù)Sw與X呈指數(shù)關(guān)系，即隨著下游距離X的增加，旋轉(zhuǎn)流強(qiáng)度呈指數(shù)衰減。指數(shù)系數(shù)C和α與介質(zhì)的性質(zhì)和雷諾數(shù)有關(guān)。

(2)對(duì)于任何旋轉(zhuǎn)流源，隨著下游距離的增加，旋轉(zhuǎn)流的強(qiáng)度衰減速度在大流區(qū)較快，而在小流區(qū)較慢。因此，在小流量流量計(jì)的管道設(shè)計(jì)中，有必要加長(zhǎng)直管段，以減少旋轉(zhuǎn)流量對(duì)流量計(jì)精度的影響。

(3)不管旋轉(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，并且流量計(jì)的精度可以根據(jù)等式(5)進(jìn)行初步預(yù)測(cè)。

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