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域的流速是時間的函數(但在一個足夠長的時間段內有一個恒定的平均值,脈動流的存在會導致流量計出現計量誤差(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 應用機翼理論來分析作用在渦輪轉子上的驅動力矩和阻力矩(可得到其運動方程: 式中 ,J為葉片轉動慣量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,角速度Q為通過管道的流量。 若把脈動流表示為,經分析整理,可得出渦輪旋轉加速度與脈動流各參數的關系: 其中,c為穩態時的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)式在脈動周期內各離散點所對應的ω(t),據此可計算出渦輪流量計顯示誤差E,并畫出相應曲線。 2.2結果與分析 經過計算分析,發現導致渦輪流量計產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,發現有如下規律:
結論 從以上分析計算可知,脈動流使渦輪流量計產生一個正的系統誤差,該誤差受脈動頻率和振幅的影響。當脈動頻率小于角加速度時,其誤差可認為為零;當脈動振幅小于某一振幅值時,其誤差亦可認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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