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          靶式流量計的概述及工作原理

          點(diǎn)擊次數:3097 發(fā)布時(shí)間:2021-03-12 02:42:18

          1、靶式流量計的概述

          20世紀60年代以來(lái)隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,迫切需要一種能夠測量高粘度低雷諾數流體流量的流量計,靶式流量計的出現和發(fā)展部分地解決了這一問(wèn)題。靶式流量計具有結構簡(jiǎn)單、安裝維護方便、不易堵塞等特點(diǎn),主要用來(lái)測量管道中的低雷諾數、高粘度流體以及含適量固體顆粒的漿液的流量。除此以外,靶式流量計也可以測量一般液體(液體流量計)、氣體和蒸汽的流量。

          2、靶式流量計的工作原理

          靶式流量計的工作原理如圖13-1所示。
          靶式流量計工作原理示意圖
          靶式流量計的測量元件是一個(gè)放在管道中心的圓形靶,流體流動(dòng)時(shí)沖擊到靶上,會(huì )使靶面受力,并產(chǎn)生相應地微小位移,這個(gè)力就反映了流體流量的大小。
          流體的流動(dòng)對靶的作用力主要由以下兩部分分力組成:
          1)流體對靶的沖擊力以及因流束在靶后的分離產(chǎn)生壓差而形成的作用力。
          2)流體在流經(jīng)圓形靶和管道內壁之間的環(huán)形截面時(shí),對靶周產(chǎn)生的粘滯摩擦力。
          上述兩種作用力中,*一項力一般比*二項力大很多,所以下面在分析靶所受作用力與被測流體流量之間的關(guān)系時(shí),只考慮*一項力。
          理論分析和實(shí)驗研究表明,流體對靶的作用力與流速u(mài)的平方,流體密度ρ及靶的受力面積A成正比,可以表示為如下形式
          靶式流量計工作原理公式
          式中,F是流體對靶面的作用力;ζ是阻力系數,當雷諾數達到
          一定值時(shí),將趨于常數;A是靶的迎流面積;u是靶和管壁間環(huán)形截面處流體的平均流速;ρ是流體密度。
          由上式可以求得環(huán)形截面處流體的平均流速為
          靶式流量計工作原理公式
          式中.D是管道內徑;a是流量系數;β是靶徑比,β=d/D; K是隨計算單位而變的常系數,在國際標準單位制中,在實(shí)際的使用中,我們更習慣于將D和d的單位用mm,流量的單位用m3/h或kg/h,那么K二4.5119。所以經(jīng)過(guò)靶式流量計的流體的體積流量和質(zhì)量流量公式又可以分別寫(xiě)成:
          靶式流量計工作原理公式
          由上式可以看出,對于一個(gè)具體的靶式流量計,β為一定值。如果密度ρ和流量系數a也為常數,流量與流體對靶的作用力F的平方根成正比。測量靶所受到的力F的大小,就可以測定被測流體的流量。

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