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

影響渦輪流量計精度的主要外部因素是流體的流動狀態(tài)。渦輪流量計的特性曲線應(yīng)保持良好的線性關(guān)系，流過流量計的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。流量計和直管段精度的預(yù)測為不同精度要求的渦輪流量計選擇合適長度的直管段提供了理論參考。

bubu8渦輪流量計是一種速度流量計，因其結(jié)構(gòu)緊湊、測量精度高、反應(yīng)速度快、測量范圍廣、價格低廉、安裝方便而得到廣泛應(yīng)用。對于貿(mào)易結(jié)算計量，流量計的精度至關(guān)重要。影響渦輪流量計精度的主要外部因素是流體的流動狀態(tài)。渦輪流量計的特性曲線應(yīng)保持良好的線性關(guān)系，流過流量計的流體應(yīng)為充分發(fā)展的流型。

1.旋轉(zhuǎn)系數(shù)與下游直管段長度的關(guān)系

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

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。

對于圓管中的旋轉(zhuǎn)流，r = 0.95R時的旋轉(zhuǎn)角較大，即:

使用多次迭代的方法，當某個值(x是圓管直徑d的倍數(shù))滿足一定精度時，Sw值可以通過編程計算:

常數(shù)B和C與流體性質(zhì)、雷諾數(shù)和流速有關(guān)，需要通過實驗來確定。對于不可壓縮流體，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，旋轉(zhuǎn)流的強度越弱，對渦輪流量計精度的影響越小。

2.實驗設(shè)計和結(jié)果分析

為了在實驗中獲得理想的旋轉(zhuǎn)流體，實驗中采用模擬不同強度旋轉(zhuǎn)流的發(fā)生器，旋轉(zhuǎn)流發(fā)生器安裝在流量計上游來流的起點。

在實驗中，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，記錄渦輪變送器的時間和脈沖數(shù)，在每個流量點重復三次，記錄三組數(shù)據(jù)，并選擇五個流量點覆蓋渦輪流量計的測量范圍。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)實驗得到的脈沖數(shù)和流量數(shù)據(jù)，可以計算出儀器的精度δ值。α和D的值可以根據(jù)δ-X方程和δ和X數(shù)據(jù)通過較小二乘回歸確定。一般來說，對于不可壓縮流體，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。

3.直管長度和流量計精度的初步預(yù)測

在工程設(shè)計中，α和D值是根據(jù)流體性質(zhì)、流速和雷諾數(shù)來確定的。這樣，根據(jù)等式(5)，可以根據(jù)不同的流量計精度要求初步預(yù)測直管段的長度，或者在確定直管段的長度之后，可以初步預(yù)測流量計的精度。

當δ=0.2%時，不同流量下所需的直管段長度如表1所示。

表1不同流速下所需的直管段長度

當X=30時，不同流速下的儀器精度如表2所示。

表2不同流速下預(yù)測的儀器精度

流量計和直管段精度的預(yù)測為不同精度要求的渦輪流量計選擇合適長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)對于任何旋轉(zhuǎn)流源，隨著下游距離的增加，旋轉(zhuǎn)流的強度衰減速度在大流區(qū)較快，而在小流區(qū)較慢。因此，在小流量流量計的管道設(shè)計中，有必要加長直管段，以減少旋轉(zhuǎn)流量對流量計精度的影響。

(3)不管旋轉(zhuǎn)流的方向如何，流量計越靠近旋轉(zhuǎn)流源，流量計的精度δ越差，并且流量計的精度可以根據(jù)等式(5)進行初步預(yù)測。

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