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  闡要脈動流對流量測量的影響
闡要脈動流對流量測量的影響
發布時間:2019-07-09 8:16:29

  流量計實流校準時的參比條件是流動狀態必須為定常流(穩定流)。所謂定常流就是流場中各點處的流速、壓力、密度和溫度等諸參數不隨時間變化的一種流動狀態。

    如果流動流體的某個參數如流速、壓力、密度、溫度等不斷地隨時間變化,就稱非定常流。如果測量管段中地流量雖為時間的函數,但在足夠長的時間間隔內的平均值是一個常數,則稱這種流動為(具有恒定平均值的)脈動流。它是非定常流中的一種流動狀態,

脈動流可分為周期性脈動流和隨機波動脈動流。有關文獻中討論的通常指周期性脈動流。

脈動流的發生

    流動脈動流常見于工業管流,它可能又旋轉式或往復式原動機、壓氣機、鼓風機、泵產生,帶翼的旋轉機械也能以葉片通過頻率產生小的脈動。有的容積式流量計也能產生脈動。振動引起的共振,管道運行和控制系統的振蕩,閥門“獵振(hunting)、管道配件、閥門或旋轉機械引起的流動分離,也是流動脈動可能的來源。流動脈動還可能有流量系統和多相流引起的流體動力學振蕩所引發。例如流體流過測溫保護管,如同流過渦街流量計的旋渦發生體而產生渦列;在三通連接的流路中,自激引起流體振蕩等。

    從現場儀表指示往往看不出工業管流中脈動的存在,這是因為平常使用的流量計、壓力計響應較慢,而且設有阻尼,但事實上,流動脈動可能是存在的。脈動還可以從上游傳遞到下游,也可以從下游回溯到上游,所以脈動源可能在流量計的上游影響其示值,也可能在流量計的下游影響其示值。然而從脈動源到流量計的距離增大能使脈動衰減,幅值變小?梢酝ㄟ^可壓縮性效應(包括氣體和液體),使之衰減到在流量計安裝地點探測不到脈動幅值。

    流動脈動頻率范圍從若干分之一赫到數百赫,脈動幅值從平均流量的百分之幾到百分之一百,甚至更大,都是可能的。在脈動幅值小的時候,往往難以區別脈動流和紊流。

    脈動流的主要參數有脈動幅值、脈動頻率和脈動波形。其中,脈動幅值多用流速波動均方根值與時均流速之比來表示。

穩定流閾值

    目前工業上常用流量計標準規范都指明流量計只能用于穩定流,它是流量計基本誤差參比條件之一。實際上,各類流量計應用穩定流都有一個閾值,即允許的非定常流的界限值。

(1)差壓式流量計

(2)渦輪流量計

(3)渦街流量計

  流量計實流校準時的參比條件是流動狀態必須為定常流(穩定流)。所謂定常流就是流場中各點處的流速、壓力、密度和溫度等諸參數不隨時間變化的一種流動狀態。

    如果流動流體的某個參數如流速、壓力、密度、溫度等不斷地隨時間變化,就稱非定常流。如果測量管段中地流量雖為時間的函數,但在足夠長的時間間隔內的平均值是一個常數,則稱這種流動為(具有恒定平均值的)脈動流。它是非定常流中的一種流動狀態,

脈動流可分為周期性脈動流和隨機波動脈動流。有關文獻中討論的通常指周期性脈動流。

脈動流的發生

    流動脈動流常見于工業管流,它可能又旋轉式或往復式原動機、壓氣機、鼓風機、泵產生,帶翼的旋轉機械也能以葉片通過頻率產生小的脈動。有的容積式流量計也能產生脈動。振動引起的共振,管道運行和控制系統的振蕩,閥門“獵振(hunting)、管道配件、閥門或旋轉機械引起的流動分離,也是流動脈動可能的來源。流動脈動還可能有流量系統和多相流引起的流體動力學振蕩所引發。例如流體流過測溫保護管,如同流過渦街流量計的旋渦發生體而產生渦列;在三通連接的流路中,自激引起流體振蕩等。

    從現場儀表指示往往看不出工業管流中脈動的存在,這是因為平常使用的流量計、壓力計響應較慢,而且設有阻尼,但事實上,流動脈動可能是存在的。脈動還可以從上游傳遞到下游,也可以從下游回溯到上游,所以脈動源可能在流量計的上游影響其示值,也可能在流量計的下游影響其示值。然而從脈動源到流量計的距離增大能使脈動衰減,幅值變小?梢酝ㄟ^可壓縮性效應(包括氣體和液體),使之衰減到在流量計安裝地點探測不到脈動幅值。

    流動脈動頻率范圍從若干分之一赫到數百赫,脈動幅值從平均流量的百分之幾到百分之一百,甚至更大,都是可能的。在脈動幅值小的時候,往往難以區別脈動流和紊流。

    脈動流的主要參數有脈動幅值、脈動頻率和脈動波形。其中,脈動幅值多用流速波動均方根值與時均流速之比來表示。

穩定流閾值

    目前工業上常用流量計標準規范都指明流量計只能用于穩定流,它是流量計基本誤差參比條件之一。實際上,各類流量計應用穩定流都有一個閾值,即允許的非定常流的界限值。

(1)差壓式流量計

(2)渦輪流量計

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