對脈動流的流量測量2et= (6.8)
或 (6.9)
或 (6.10)
式中 u——軸向流速;
——軸向時均流速;
——流速脈動分量;
——流速脈動分量均方根值;
——差壓脈動分量均方根值;
——穩(wěn)定流下差壓值;
——脈動流時節(jié)流件取壓口處差壓, ;
——差壓脈動分量;
——差壓時均值。
公式應(yīng)用條件為
et為實際測量的附加不確定度,它可能小于阻尼條件的允許不確定度 ??梢杂茫?-et)作為修正系數(shù),對節(jié)流裝置流出系數(shù)進行修正。
在具體實施中,以下的措施也是有益的:節(jié)流裝置盡量遠離脈動源;節(jié)流裝置采用盡量大的 ,為此可適當(dāng)減小管徑;兩根差壓引壓管阻力應(yīng)對稱。
②渦輪流量計
a.非定常流運動方程。渦輪流量計輸出隨時間變化的關(guān)系f(t)對于通過流量計的瞬時流量隨時間變化的關(guān)系qv(t)可由下面的運動方程描述。
(6.11)
式中 b——流量計的動態(tài)響應(yīng)參數(shù)(對于流體);
f——流量計指示的瞬時流量(頻率信號);
t——時間;
qv——實際瞬時流量;
jr、jf———渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量和滯留在轉(zhuǎn)子中流體的轉(zhuǎn)動慣量。
其中,b代表的是流量計和液體的聯(lián)合特性,而不只是流量計的特性。對于給定的平均流量, 有參考時間間隔或時間常數(shù)的特性。對dn25~dn100的流量計,測量壓力接近大氣壓的氣體流量,典型時間常數(shù)為1s數(shù)量級;對dn20~dn50的流量計,測量水流量時的時間常數(shù)也是1s數(shù)量級。顯然,由于脈動產(chǎn)生的附加誤差,流量計測量氣體(在大氣壓條件下)比測量液體誤差大。
b.動態(tài)響應(yīng)參數(shù)的獲得。獲得響應(yīng)參數(shù)值的方法有兩個:一是通過階躍響應(yīng)測試獲得;另一是通過文獻中許多分析公式計算。
動態(tài)響應(yīng)參數(shù)不僅同具體的渦輪流量計本身有關(guān),而且同流體的密度有關(guān),許多研究者建議b與 成反比關(guān)系。而且實驗已經(jīng)證實流動是相似的,所以,在流體為空氣時由階躍響應(yīng)測試獲得的響應(yīng)參數(shù),可由空氣和液體密度換算得出液體流動的響應(yīng)參數(shù)。
表6.1是文獻[2]給出的典型渦輪流量計的動態(tài)響應(yīng)參數(shù)。
表6.1響應(yīng)參數(shù)典型值
流量計
設(shè)計流體
3)
直徑/in
葉片數(shù)
葉片材質(zhì)
2
12
塑料
氣體
0.0046
3
16
金屬
氣體
0.023
4
12
塑料
氣體
0.016
4
16
塑料
氣體
0.017
4
16
金屬
氣體
0.035
4
16
金屬
氣體
0.065 氣體密度0.935kg/m3
6
20
金屬
氣體
0.156 氣體密度0.935kg/m3
6
20
金屬
氣體
0.183 氣體密度0.935kg/m3
8
20
金屬
氣體
0.261 氣體密度1.105kg/m3
2
10
不銹鋼
水
0.009
1
6
不銹鋼
水
0.0012
7/8
6
金屬
煤油
0.002
3/4
6
金屬
水
0.001
注:1. 1in=0.0254m。
2. b在表中的單位是在空氣、大氣壓條件下,特別指出情況除外。
c.平均流量誤差的估算。根據(jù)方程式(6.11),任何瞬時的誤差由下式給出。
(6.12)
在忽略了式(6.12)中的dqv/dt與df/dt的誤差后 ,式(6.12)可寫作