轉子流量計的流量與密度的(de)關係
點擊次數(shù):9140 發布時間(jiān):2020-08-19 06:51:03
流量計的基本原理是依據浮子兩側的壓差形成(chéng)向上的推力
即

式中
p1和p2---上、下(xià)遊流體的壓力;
K---壓力損耗係數;
ρ---流體的密度(dù);
v---流體通過(guò)環形通大道的流速。
若以體積流量qv替代流速v,即
v=qv/Aring
式中
Aring--浮子周圍的環形麵積。
由次則可得(dé)出

在式(2.4)中假設在入口處動(dòng)力源的影響忽略不(bú)計,且浮(fú)子兩側(cè)的差壓是由浮子下遊動力源的損耗所造成的(de),那麽,浮子(zǐ)的(de)浮子為
W=VR(ρs-ρ)g
式中
Vs---浮子的體積;
ρs---浮子材料的比重;
g---重力加速度。
由於浮力W=As(p1-p2),式(2.5)可寫成(chéng)

式(shì)中 As---浮子的*大截麵積。
式(shì)(2.6)經整理得到

Coleman(1956年)曾對3種不同形狀的浮子給出了C值,如圖2.2所示(shì),並提出,在*大流量時,C值的取值範圍為從0.6(低雷諾係數敏(mǐn)感(gǎn)的(de)浮子(zǐ))到接近於1。
圖2.2顯示,在小(xiǎo)流量時C值有所下降,這也反(fǎn)映了這樣一個事實,即隨著雷諾係數的下降,使通(tōng)過一個開口的(de)損耗係數增加(Millerl990)。在Coleman的圖中(zhōng)可以看出各種不同的浮子形狀對枯度的影響,圖2.2的實質是(shì)雷諾係數對錐形浮子的C值影響*Schoenborn和Colburn(1939年)給出了C與Re/C的關(guān)係(xì)曲線圖,


其中Re是以Deq為基(jī)準(zhǔn)的雷諾係數。Deq稱為(wéi)等效(xiào)直徑,其定義為D與d的差值,如圖2.3所示。當時,他們設計了一台人型高壓裝置,用一根鋼管加上一支(zhī)伸出的(de)小(xiǎo)棒作為指針,在一個帶有刻度(dù)的玻璃窗口中運動。圖2.3的曲線是在這台設備上得出的一(yī)條*佳曲線。由於考慮到浮子兩側壓差產生的上升力作(zuò)用,他們在實驗中施加了一個能平衡液體(tǐ)中浮子重量(liàng)的(de)作(zuò)用力。他們(men)還注意(yì)到,在大型儀器中(zhōng)此(cǐ)曲線對流體自身(shēn)的影響比小型儀器要小(xiǎo)。


其中Re是以Deq為基(jī)準(zhǔn)的雷諾係數。Deq稱為(wéi)等效(xiào)直徑,其定義為D與d的差值,如圖2.3所示。當時,他們設計了一台人型高壓裝置,用一根鋼管加上一支(zhī)伸出的(de)小(xiǎo)棒作為指針,在一個帶有刻度(dù)的玻璃窗口中運動。圖2.3的曲線是在這台設備上得出的一(yī)條*佳曲線。由於考慮到浮子兩側壓差產生的上升力作(zuò)用,他們在實驗中施加了一個能平衡液體(tǐ)中浮子重量(liàng)的(de)作(zuò)用力。他們(men)還注意(yì)到,在大型儀器中(zhōng)此(cǐ)曲線對流體自身(shēn)的影響比小型儀器要小(xiǎo)。

雖然對轉子流量(liàng)計的定量很困難,但在同樣(yàng)讀數(shù)基礎上能夠把一種流(liú)體的流量值換算成另一種流(liú)體的流量值。Schoenborn和Colburn(1939年)給出了與ISA(1961b)很近(jìn)似(sì)的(de)計算公式

其區別在於1SA(1951b)所給的(de)公式中省略了(le)C2/C1,這裏可(kě)認為其比(bǐ)值為1。Coleman(1956年)利用此公式時也把C2/C1看做1,即認為粘度的變化可忽略不計。他(tā)指出這樣一個事實,假如式(2.7)的體積流量改寫成質量流量,即

對流體密度的變化求導

即可得出一個結論:對一個比重(chóng)2倍於(yú)介質的浮子,質量流量變化為0。也就是(shì)說,它對密度變化(huà)的敏感*小(xiǎo)(參見Head 1964年(nián))。根據對比重為0.72的航空汽(qì)油標定的(de)結果(guǒ),圖2.4表示了當流體密度變化時和在各種不同浮子情況下的密度修正係數。Head(1964年)認為,設計一種氣流向下的裝(zhuāng)置,設浮子的比重為0,對它的體積流量方程(chéng)進行微分運算,可以獲得某些可能的進展(zhǎn)。Head還提出,浮子的自動補償可允許溫度其他參數的變化。

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