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雷諾數(shù)較低時，如何提高壓縮空氣流量計的測量度?
解答
(1)雷諾數(shù)對壓縮空氣流量計的影響
在一定的雷諾數(shù)范圍之內，壓縮空氣流量計輸出頻率信號同流過測量管的體積流量之間的關系不受流體物性(密度、黏度)和組分的影響，即流量系數(shù)只與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸有關，因此只需在一種典型介質中標定其流量系數(shù)而適用于各種介質，這是壓縮空氣流量計的一大優(yōu)點。但若雷諾數(shù)超過這一范圍，就要產生影響了。
在流體流動的管道中設置一個旋渦發(fā)生體(阻流體)，于是在發(fā)生體下游的兩側就會交替地產生有規(guī)則的旋渦。這種旋渦稱為卡曼渦街。
此旋渦的頻率同諸因素的關系可用式表述:
f=Srv/d
式中 f—發(fā)生體一側產生的卡曼渦街頻率;
Sr—斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù));
v*體的流速;
d—旋渦發(fā)生體的寬度。
圖5.30所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特羅哈爾數(shù)同雷諾數(shù)的關系。由圖可見，在ReD=2×104-7×106范圍內，是曲線的平坦部分(Sr= 0.17)，卡曼渦街頻率與流速成正比，這是儀表正常工作范圍。在ReD=5×103-2×104范圍內，旋渦能穩(wěn)定發(fā)生，但因斯特羅哈爾數(shù)增大，所以流量系數(shù)需經校正后才能保證流量測量度。當ReD<5×103后旋渦不發(fā)生或不能穩(wěn)定地發(fā)生。
本節(jié)討論的是ReD=5×103~2×104區(qū)間如何提高流量測量度的問題。如能獲得可靠的校正系數(shù)，并用適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)在線校正，就能將測量度提高，將范圍度顯著擴大。
(2)雷諾數(shù)影響的校正
表5.2給出了壓縮空氣流量計低雷諾數(shù)測量段的校正系數(shù)表。使用這一表洛的方式，也有在線計算和離線計算之分。其中在線計算法多在帶CPU的渦街流量變送器(傳感器)中使用，離線計算多在流量顯示表中用折線法實現(xiàn)校正時使用。
圖5.31所示為校正系數(shù)在線計算的程序框圖。圖中Kt為流量系數(shù)，D為測量管內徑，u為流體動力勃度，qm為質量流量。
離線計算就是計算滿量程的雷諾數(shù)和各典型流量點的流量值，然后制作折線，填入儀表的程序菜單，儀表運行后，實現(xiàn)自動校正。
(3)舉例
①已知條件
a.流體名稱柴油
b.流體溫度30℃
C.流體密度ρ=810kg/m3
d.流體黏度μ=0.0031Pa·s
e.管道內徑D=O.05m
f.zui大流量qvmax=50m3/h
②計算
a.zui大質量流量qvmax的計算
qnmax=ρqvmax=11. 25kg/s
b.zui大流量時的雷諾數(shù)Renmax的計算:
c.各典型流量點的體積流量qvi的計算
將表5.2中各典型流量點雷諾數(shù)代入式(5.13)得各點流量qvi，列于表5.3中
這一方法可用來對黏度比水高一些的液體低流速段進行誤差校正。
(4)引在流量t傳感器(變送器)中的實現(xiàn)
上面所述的雷諾數(shù)影響的校正是在流量二次表中完成的，適用于壓縮空氣流量計本身無校正能力的測量系統(tǒng)。隨著計算機技術滲透到流量一次表，有些壓縮空氣流量計本身具備了這種校正功能。例如ABG公司的ABGYUG型壓縮空氣流量計中，是用4段折線實現(xiàn)此項校正。折線的橫坐標為旋渦頻率f，其縱坐標為校正系數(shù)A，如圖5.32所示。
在表5.3所示的例子中，可從表5.3中的流量值qvi按式(5.14)求取各特征點頻率,fi:
fi=qvi·Kt
式中 qvi—體積流量，L/s或m3/s;
Kt—流量系數(shù)，P/L或P/m3。
然后將各點頻率和所對應的校正值填入壓縮空氣流量計(變送器)菜單(第D21—D30條)，并在“REYNOLDSADJ"(雷諾數(shù)校正)項“1"(執(zhí)行)，儀表運行后，就能將雷諾數(shù)對流量系數(shù)Kt的影響自動按下式進行校正:
K't=AKt
式中K't—校正后的流量系數(shù)，P/L或P/m3
A—校正值;
Kt—未經校正的流量系數(shù)，P/L或P/m3。
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