流出系数C受许多因数影响,例如节流件形状及尺寸、取压位置、管道及安装情况、流动状态等许多因素对流出系数有影响。在实验中由于全部结构方面的影响包括在内,在一定安装条件下,对于给定的节流装置,流出系数C只与雷诺数有关。图2-36绘出标准孔板流量计的流出系数C与Red的关系曲线,从图2-36可以看出,当雷诺数Red大于某个数值(界限雷诺数)以后C值趋于稳定(即与Red无关),并且β值愈大C趋于定值的Red愈大。只有C为一常数时,流量q才能够与差压△p之间呈现固定的函数关系,在实际测量中为保证测量的准确度,孔板流量计的测量范围要选在大于界限雷诺数的区域内。
对于不同的节流装置,只要这些装置是几何相似的,并且在相同雷诺数的条件下,则流出系数C的数值是相同的。各种节流装置的流出系数的计算公式及应用条件将在以后分别介绍。
在节流式流量计
中,有时还用流量系数修正理论公式(2-66)。即令
实际应用流量公式计算流量时,要代入公式中各个参数的单位,将各个单位进行换算整理,并归纳出公式中的常数K。各个参数所采用的单位不同,K可以得到不同的数值。例如,管道直径D和节流件开口直径d单位为mm,差压单位为Pa,质量流量单位为kg/h,流体的密度单位为kg/m3,则系数
(2)标准节流装置的结构形式和技术要求
对于标准节流装置,只要按标准规定的条件数据去设计、加工制造和安装使用,无需对节流装置进行标定,就可以直接应用于流量测量,其误差不会超出规定的流量不确定度,如果稍有变动,还可以修正。这对于现场应用是非常方便的,但是其规定也是非常严格而细致的。下面对标准节流装置的结构形式、安装和使用等各方面的要求进行介绍。
国家标准规定的节流件有标准孔板,ISA1932喷嘴,长径喷嘴,经典文丘里管和文丘里喷嘴。
①标准孔板
a.总体形状 孔板流量计的形状如图2-37所示。孔板流量计 是一块与管道轴线同轴、直角人口非常锐利的薄板。孔板流量计 在管道内的部分是圆的,并与节流孔同心。在设计及安装孔板时,要保证在工作条件下,受差压或其他任何应力引起孔板的塑性扭曲和弹性变形所造成的影响时,如连接孔板表面上任意两点的直线与垂直于轴线的平面之间的斜度不得超过1%。在进行测量时,孔板流量计 必须是清洁的。
b.上下游端面 孔板流量计
上下游端面都应该是平的,并且相互平行。对于上游端面A,如连接孔板表面上任意两点的直线,则此直线与垂直于轴线的平面之间的斜度<0.5%时,可认为端面是平的。孔板的表面粗糙度对孔板流量计
的流量系数有直接的影响,表面粗糙时会造成流动的表面阻力增大,压降增加,致使流量系数变小,并且管道直径越小其影响越大,如图2-38所示。因此规定中要求上游端面A的粗糙度Ra≤10-4d。
拓展阅读:孔板节流式流量计