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容積式流量計(jì)的壓力損失特性

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計(jì)量器具許可證-優(yōu)量電磁流量計(jì)

計(jì)量器具許可證:
蘇制02000305-1號(hào)
(LDB電磁流量計(jì))

計(jì)量器具許可證
計(jì)量器具許可證:
蘇制02000305-2號(hào)
(LUGB渦街流量計(jì))
計(jì)量器具許可證
計(jì)量器具許可證:
蘇制02000305-3號(hào)
(ZDG在線濁度測定儀)
(LMZ超聲波明渠流量計(jì))
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  容積式流量計(jì)的壓力損失特性

容積式流量計(jì)的壓力損失特性
流體流過容積式流量計(jì)時(shí),將產(chǎn)生不可恢復(fù)的壓力降稱為壓力損失,一般用Δp表示。其大小可通過安裝在流量計(jì)進(jìn)出口的差壓計(jì)來測量。
引起容積式流量計(jì)壓力損失的原因有兩個(gè)方面,一是由于流量計(jì)測量元件動(dòng)作的機(jī)械阻力引起的壓力損失;而是由于流體粘性造成的流動(dòng)阻力引起的壓力損失。由于容積式流量計(jì)內(nèi)部的測量元件(轉(zhuǎn)子、活塞、刮板等)的動(dòng)作是在流體壓力作用下進(jìn)行的,流體要使流量計(jì)動(dòng)作運(yùn)行,必然要消耗一部分能量,這部分能量消耗最終以流量計(jì)前后的不可恢復(fù)壓力損失的形式表現(xiàn)出來。顯然,流量越大,壓力損失Δp就越大,流體粘性越大,壓力損失Δp也越大。
與其他流量計(jì)相比,容積式流量計(jì)的壓力損失時(shí)比較大的,尤其是在測量高粘度流體時(shí)。它跟流量的關(guān)系并非線性。低粘度時(shí)呈二次曲線的規(guī)律變化,如圖2-16和圖2-17所示,它們分別表示液體和氣體的容積式流量計(jì)的壓力損失曲線。從圖中可以看出,壓力損失隨流量的增加而增加;對于液體流量計(jì),它還隨著粘度的增加而增加,對于氣體流量計(jì),壓力越高,壓力損失也越大。
流量計(jì)壓損曲線
上面我們分析了液體和氣體流量計(jì)的壓力損失隨流量大小的變化情況,下面我們進(jìn)一步分析壓力損失對流量計(jì)誤差特性的影響。
一般來說,對于給定的流量計(jì),它產(chǎn)生漏流的間隙是一定的(忽略測量元件磨損的情況),在一定的間隙下,通過流量計(jì)間隙的樓流量Δq與流量計(jì)前后的壓力差(壓力損失)有一定的關(guān)系。我們可以用兩種模型來表示這種關(guān)系。
1.層流模型
當(dāng)流量計(jì)的間隙較小,通過流量計(jì)的流體粘度又較高時(shí),可以認(rèn)為通過流量計(jì)間隙的漏流是粘性流動(dòng),其樓流量可以表示為:
Δq=C1*Δp/η (2-11)
式中:
C1--與流量結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù);
Δp--流量計(jì)前后壓差(壓力損失);
η--流體動(dòng)力粘度
2.紊流模型
當(dāng)流量計(jì)的間隙相對較大,通過流量計(jì)的流體粘度又較小時(shí),可以認(rèn)為通過流量計(jì)間隙的漏流是紊流流動(dòng),幾乎不受流體粘度的影響,其漏流量可以表示為:

式中
C2--與流量計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù);
Δp--流量計(jì)前后壓差(壓力損失);
ρ--流體密度
上述流量計(jì)間隙較小,粘度較大,或流量計(jì)間隙較大,粘度較小等表述只是一種模糊的說法,其實(shí)式2-11和2-22所示的模型具有較強(qiáng)的針對性。前者用于液體介質(zhì),后者用于氣體介質(zhì)。也就是說,同樣的間隙,對于液體介質(zhì)來說可能屬于較小的間隙,流動(dòng)呈層流狀態(tài),而對于氣體來說可能屬于較大的間隙,流動(dòng)呈紊流狀態(tài)。
從式2-11和2-12可以看到,隨著差壓Δp的增加,樓流量也增加。所以前面在分析流量計(jì)誤差特性時(shí)假設(shè)的漏流量為常數(shù)并不符合實(shí)際情況。實(shí)際的情況是,隨著通過流量計(jì)流量的增加,流量計(jì)前后的壓力損失也增加,漏流也隨著增加。有時(shí)漏流增加的速度比流量還快,這就是有的容積式流量計(jì)為什么在流量很大時(shí)其誤差曲線要向負(fù)方向傾斜的原因。


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