由于缺乏足夠的數(shù)據(jù)對(duì)比,多工況下渦輪流量計(jì)標(biāo)定曲線之間的差異性問題一直受到儀表研究者的關(guān)注。在天然氣貿(mào)易交接過程中,渦輪流量計(jì)在常壓空氣下的檢定結(jié)論和標(biāo)定數(shù)據(jù)能否應(yīng)用于高壓工況一直存在爭(zhēng)議。為了對(duì)比多工況下渦輪流量計(jì)的標(biāo)定曲線,使用高壓空氣環(huán)道流量標(biāo)準(zhǔn)裝置,在1.6～5.0 MPa之間3個(gè)工作壓力下對(duì)渦輪流量計(jì)進(jìn)行了標(biāo)定,3條標(biāo)定曲線在低雷諾數(shù)區(qū)域出現(xiàn)明顯的分散,標(biāo)定數(shù)據(jù)最大相差0.65%。隨著雷諾數(shù)增加,3條標(biāo)定曲線逐漸接近,最終標(biāo)定數(shù)據(jù)之間的差異不超過0.2%。應(yīng)用渦輪流量計(jì)物理模型的函數(shù)形式分析并解釋了標(biāo)定曲線簇的形態(tài)。結(jié)果表明,軸承阻力是導(dǎo)致標(biāo)定曲線分散的原因,而隨著雷諾數(shù)的增加,僅和雷諾數(shù)有關(guān)的流體粘性阻滯力矩逐漸成為阻滯力矩的主要部分,因而多個(gè)工況下標(biāo)定曲線趨于聚合。變粘度液體渦輪流量計(jì)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)也可以觀察到類似的曲線簇形態(tài),這表明標(biāo)定曲線的分散與聚合和流體的運(yùn)動(dòng)粘度有關(guān)。標(biāo)定曲線的聚合減弱了工況條件引起的物性變化對(duì)渦輪流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響,如果渦輪流量計(jì)能夠在高雷諾數(shù)下保持良好的線性度,就可以將其很好地應(yīng)用于多工況的測(cè)量工作。 

【文章來源】：儀器儀表學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

渦輪流量計(jì)在常壓、高壓空氣和天然氣工況下的誤差對(duì)比

各個(gè)工況下的標(biāo)定曲線如圖6所示,試驗(yàn)結(jié)果用儀表系數(shù)Kf表示,原技術(shù)報(bào)告是以水標(biāo)定的儀表系數(shù)作為參照,經(jīng)歸一化處理后作為縱坐標(biāo),橫坐標(biāo)是體積流量量程的百分比,為方便分析,將標(biāo)定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為圖7所示(橫坐標(biāo)以雷諾數(shù)表示)。物性方面,58.9和78.9 atm的高壓氮?dú)夥謩e與液氫的密度和運(yùn)動(dòng)粘度很接近,所以標(biāo)定結(jié)果對(duì)比符合流動(dòng)相似準(zhǔn)則的要求。6組標(biāo)定數(shù)據(jù)在量程的低區(qū)(<50%FS,Re<5×105)差異較大,標(biāo)定曲線呈現(xiàn)出“扇形”特征,隨著雷諾數(shù)上升,差異逐漸減小,“扇形”趨于收斂。4個(gè)高壓氮?dú)?工況壓力≥38.1 atm)以及液氫的標(biāo)定數(shù)據(jù)在量程的高區(qū)很接近,5條標(biāo)定曲線聚合于一個(gè)0.5%的區(qū)間(如圖7中帶狀部分所示)。如果以該區(qū)間作為僅與雷諾數(shù)相關(guān)的聚合域,4條高壓氮?dú)鈽?biāo)定曲線隨著壓力的上升,依次進(jìn)入該區(qū)間,正如前文的分析,工況壓力越高,進(jìn)入聚合域所對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)也越大。圖7 流量計(jì)在液氫和高壓氮?dú)夤r下的標(biāo)定曲線

流量計(jì)在液氫和高壓氮?dú)夤r下的標(biāo)定曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高壓環(huán)道氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置[J]. 張翰,李春輝,崔驪水,曹培娟.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]作為標(biāo)準(zhǔn)表非定點(diǎn)使用的渦輪流量計(jì)評(píng)定方法探析[J]. 李春輝,李鵬.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2015 (06)
[3]采用流場(chǎng)分析提高渦輪流量傳感器性能的研究[J]. 郭素娜,張濤,孫立軍,楊文量.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(11)
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[6]渦輪流量計(jì)數(shù)學(xué)模型與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙學(xué)端,應(yīng)啟戛,沈昱明.  上海機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào). 1985(02)

博士論文
[1]降低渦輪流量傳感器粘度變化敏感度的研究[D]. 孫立軍.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3554610