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您现在的位置 > 首页 > 行业新闻 > 涡轮流量计脉动流对其测量精度的影响 |
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涡轮流量计脉动流对其测量精度的影响 |
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1.脉动流特性
几乎所有的管道流都是不稳定的，不论是层流状态还是湍流状态下都存在各种干扰。所谓脉动流是指流体在测量区域的流速是时间的函数，但在一个足够长的时间段内有一个恒定的平均值，这个值决定于脉动流的流动规律。 真正的管道定常流仅出现在层流中，大多数工业管流均出现湍流现象，试试一种统计意义上的定常流，脉动流会影响涡轮流量计的测量精度，有时会使其测量值严重失真，所以工业上迫切需要研究脉动流对其测量精度的影响。 脉动无处无时不在，但测量却非常困难，我们通常只能测量出脉动的主要参数，如辐值、频率和波形，然后通过这些参数分析脉动可能给流量计造成的影响。 2.脉动流对涡轮流量计测量精度的影响 2.1特性方程及计算 涡轮流量计以动量矩守恒定理为基础的一种速度式流量仪表，对非稳定流由于转子叶片和相关传动装置的共振、转子的转动惯量、脉动的形状、转子和齿轮摩擦阻力及转子瞬时转矩等因素影响，使涡轮流量计产生很大的误差，用机翼理论来分析作用在转子上的驱动力矩和阻力矩，可得到其运动方程:  式中J为叶片转动惯量，θ为叶与轴线之间的夹角，r为涡轮叶片的平均半径，A为管道流量面积，ρ为流体密度，ω为涡轮的旋转角加速度，Q为通过管道流量。 若把脉动流表示为Q=asin2πfpt，经过分析整理，可得出涡轮旋转角加速度与脉动流各参数的关系：22  其中C为稳态时的ω值。 对特定的涡轮流量计和不同的脉动流，可编程计算出（2）式在脉动周围内各离散点所对应的ω（t），据此计算可画出ω（t）曲线，其流程图如图1： 2.2结构与分析 经过计算分析，发现导致流量计产生误差的主要因素是脉动流的频率，所加的正弦脉动流的频率与稳态下涡轮的旋转角加速度的关系为ω=2πfp(1/qm)r2时，相应曲线与输入正弦曲线最为接近，与理论分析基本吻合，多次改变脉动流频率、振幅参数，发现有时图形失真非常厉害，通过对多幅图形的比较，发现有如下规律：（见图2、3）
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