渦輪流量計在脈動流中的特性
1引言 渦輪流量計所謂脈動流是指流體在測量區(qū)域的流速是時間的函數(shù)(但在一個足夠長的時間段內(nèi)有一個恒定的平均值,脈動流的存在會導(dǎo)致流量計出現(xiàn)計量誤差(甚至不能正常工作,如何校正或減少脈動對流量測量特性的影響(是流量測量中比較重要的課題。 | 2、脈動對渦輪流量計流量測量的影響 2.1誤差方程及其計算 應(yīng)用機(jī)翼理論來分析作用在渦輪轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動力矩和阻力矩(可得到其運(yùn)動方程: 式中 ,J為葉片轉(zhuǎn)動慣量θ為葉片與軸線之間的夾角r為渦輪葉片的平均半徑,A為管道流道面積,ρ為流體密度,ω為渦輪的旋轉(zhuǎn),角速度Q為通過管道的流量。 若把脈動流表示為,經(jīng)分析整理,可得出渦輪旋轉(zhuǎn)加速度與脈動流各參數(shù)的關(guān)系: 其中,c為穩(wěn)態(tài)時的ω值。此時其顯示誤差可用下式表示:E=ω/C--1 對特定的渦輪流量計和不同的脈動流,可編程計算出(2)式在脈動周期內(nèi)各離散點(diǎn)所對應(yīng)的ω(t),據(jù)此可計算出渦輪流量計顯示誤差E,并畫出相應(yīng)曲線。 2.2結(jié)果與分析 經(jīng)過計算分析,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致渦輪流量計產(chǎn)生誤差的主要因素是脈動流的振幅和頻率,通過對多幅圖形的比較,發(fā)現(xiàn)有如下規(guī)律:
結(jié)論 從以上分析計算可知,脈動流使渦輪流量計產(chǎn)生一個正的系統(tǒng)誤差,該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當(dāng)脈動頻率小于角加速度時,其誤差可認(rèn)為為零;當(dāng)脈動振幅小于某一振幅值時,其誤差亦可認(rèn)為不影響渦輪流量計的精度。脈動流對渦輪流量計測量精確度的影響存在極限值。
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