流量计:蒸汽流量计|污水流量计|明渠式流量计|电磁流量计|靶式流量计|涡街|涡轮|流量积算仪

精信测器

 

6.1脉动流对流量测量的影响

6.1.1引言

   流量计实流校准时的参比条件是流动状态必须为定常流(稳定流)。所谓定常流就是流场中各点处的流速、压力、密度和温度等诸参数不随时间变化的一种流动状态。

  真正的定常流只有层流条件下才存在,大多数工业管流为紊流(也称湍流)状态,其流动参数在与时间无关的平均值附近随时间有微小的变化,只能称“统计定常流”或“平均定常流”。如果这种波动类似于充分发展的管流,而且无周期脉动,就像ISO5167-1中规定的那样,则仪表显示的瞬时流量与正常测量不确定度应该无任何差异。

   如果流动流体的某个参数如流速、压力、密度、温度等不断地随时间变化,就称非定常流。如果测量管段中地流量虽为时间的函数,但在足够长的时间间隔内的平均值是一个常数,则称这种流动为(具有恒定平均值的)脉动流。它是非定常流中的一种流动状态,

  脉动流可分为周期性脉动流和随机波动脉动流。有关文献中讨论的通常指周期性脉动流。

6.1.2脉动流的发生

   流动脉动流常见于工业管流,它可能又旋转式或往复式原动机、压气机、鼓风机、泵产生,带翼的旋转机械也能以叶片通过频率产生小的脉动。有的容积式流量计也能产生脉动。振动引起的共振,管道运行和控制系统的振荡,阀门“猎振(hunting)、管道配件、阀门或旋转机械引起的流动分离,也是流动脉动可能的来源。流动脉动还可能有流量系统和多相流引起的流体动力学振荡所引发。例如流体流过测温保护管,如同流过涡街流量计的旋涡发生体而产生涡列;在三通连接的流路中,自激引起流体振荡等。

   从现场仪表指示往往看不出工业管流中脉动的存在,这是因为平常使用的流量计、压力计响应较慢,而且设有阻尼,但事实上,流动脉动可能是存在的。脉动还可以从上游传递到下游,也可以从下游回溯到上游,所以脉动源可能在流量计的上游影响其示值,也可能在流量计的下游影响其示值。然而从脉动源到流量计的距离增大能使脉动衰减,幅值变小。可以通过可压缩性效应(包括气体和液体),使之衰减到在流量计安装地点探测不到脉动幅值。

  流动脉动频率范围从若干分之一赫到数百赫,脉动幅值从平均流量的百分之几到百分之一百,甚至更大,都是可能的。在脉动幅值小的时候,往往难以区别脉动流和紊流。

  脉动流的主要参数有脉动幅值、脉动频率和脉动波形。其中,脉动幅值多用流速波动均方根值与时均流速之比来表示。

6.1.3稳定流阈值

   目前工业上常用流量计标准规范都指明流量计只能用于稳定流,它是流量计基本误差参比条件之一。实际上,各类流量计应用稳定流都有一个阈值,即允许的非定常流的界限值。

   (1)差压式流量计  差压式流量计在下式的流速脉动幅值可界定为稳定流。

式中    ——流速波动均方根值;

        * ——瞬时轴向流速;

        * ——流速波动值;

        ——时均轴向流速。

等效的差压脉动阈值为

         /

        

式中   ——差压波动均方根值;

——时均差压;

——脉动条件下瞬时差压;

——差压波动值。

(2)涡轮流量计  在给定的流速脉动幅值条件下,随着脉动频率的增高,涡轮流量计读数趋于升高。对于正弦波动脉动,产生0.1%系统误差所对应的脉动是3.5%,所以正弦脉动的阈值为

                  

 通常激光多普勒和热量风速表能测定流速脉动幅值。如果流量计输出脉冲频率是已知的,而且涡轮惯性也是已知的,则可由流量计显示的脉动幅值推算实际流量脉动幅值,并估算校正系数[1]

  (3)涡街流量计   涡街流量计的旋涡剥离过程随流动脉动产生很大误差。当脉动频率接近旋涡剥离频率时,会出现严重问题。但在脉动幅值足够小的条件下,因为脉动被忽略,因此不发生测量误差。此界限幅值只有平均流速3%[2],类似于流速扰动幅值。

 

相关文章列表
脉动流的流量测量
脉动流的流量测量(续1)
脉动流的流量测量(续2)
脉动流的流量测量(续3)

 


 


无锡求信流量仪表有限公司文字整理
电磁流量计 涡街流量计 流量计 蒸汽流量计 涡轮流量计 污水流量计

以上资料由《流量测量节流装置设计手册》、《流量测量仪表应用技巧》、《电磁流量计》、《自动化仪表》等书籍和杂志提供,感谢作者和编辑的辛勤劳动。如有不便之处,请告知。
技术论文资料平台提供

提醒:转贴请注明出处


一本道在线观看视频,大香蕉一本道在线观看,一本道在线视频观看