上游單彎頭和閘閥對渦街流量計測量性能影響
(2)在相同后直管段條件下,隨著(zhù)前直管段的縮短,渦街流量計平均儀表系數逐漸增大,即曲線(xiàn)逐漸上移。
(3)與基準實(shí)驗相比,直管段長(cháng)度改變對小流量造成的影響比大流量時(shí)要大,即小流量時(shí)儀表系數偏差更大。
(4)當前直管段較長(cháng)時(shí),后直管段對儀表系數的影響不大;隨著(zhù)前直管段逐漸縮短,后直管段越短造成平均儀表系數的偏差越大(見(jiàn)表2)。
表2 實(shí)驗數據評價(jià)
3.3 安裝使用建議
表2給出了23組實(shí)驗的數據記錄,并基于第3.1節的評價(jià)指標和表3給出的評價(jià)方法對數據進(jìn)行了評價(jià),給出了安裝使用渦街流量計的建議.其中“√”表示安裝的前后直管段合適;“×”表示安裝的前后直管段不合適,上游阻流件對渦街流量計的影響不能忽略。
僅對流量在28~150m3/h情況給出評價(jià)結論:根據表3評價(jià)方法,如表2所示,對于上游安裝單彎頭,前直管段分別為2D、3D,后直管段分別為3D、5D共4種情況時(shí),彎頭對渦街流量計的測量影響不能忽略;對于上游安裝全開(kāi)閘閥,除了以上4種前后直管段組合情況外,當前直管段為5D,后直管段為3D時(shí),閘閥對渦街流量計的測量影響均不能忽略。
表3 評價(jià)方法
將本實(shí)驗結果與日本國家計量科學(xué)研究院Takamto等對渦街流量計安裝影響研究的實(shí)驗結果進(jìn)行比較,圖7所示為渦街流量計在彎頭和全開(kāi)閘閥下游的實(shí)驗結果,橫軸為渦街流量計前直管段長(cháng)度,以管道直徑D為最小單位,縱軸為平均儀表系數的相對誤差

圖7 渦街流量計安裝條件影響實(shí)驗數據
Takamto等研究了4種旋渦發(fā)生體的渦街流量計在2種安裝角度和2個(gè)雷諾數下前直管段的影響,圖7中所示結果包含了多種因素,是一個(gè)綜合評價(jià)。2個(gè)雷諾數分別為3.0×105和7.0×106。
本實(shí)驗針對一種典型渦街流量計在常規安裝角度(水平安裝,信號轉換器在上方)下不同前后直管段長(cháng)度組合進(jìn)行研究,針對性更強.實(shí)驗雷諾數范圍為3.5×104~5.3×105。
2)評價(jià)指標不同
Takamto等的研究中只有平均儀表系數的相對誤差作為評價(jià)指標,且僅給出了相對誤差的分布圖(圖7),沒(méi)有關(guān)注在整個(gè)測量范圍內儀表系數的特性。
本實(shí)驗中除關(guān)注平均儀表系數相對誤差外,還對流量范圍內儀表系數的重復性和線(xiàn)性度進(jìn)行了評價(jià),從圖5和圖6中可以很直觀(guān)地看出隨流量變化儀表系數的變化規律。
3)結論不同
Takamto等的結論是:當上游存在單彎頭阻流件時(shí),渦街流量計所需最短上游直管段長(cháng)度為13D;當上游存在全開(kāi)閘閥阻流件時(shí),渦街流量計所需最短上游直管段長(cháng)度為5D。
本實(shí)驗研究的結論:當流量在28~150m3/h,渦街流量計上游存在單彎頭時(shí),其所需最短上游直管段長(cháng)度為5D,下游直管段長(cháng)度為3D;上游存在全開(kāi)閘閥時(shí),渦街流量計所需最短上游直管段長(cháng)度為5D,下游直管段長(cháng)度為5D。當流量小于28m3/h時(shí),渦街流量計儀表系數明顯下降,已無(wú)法正常工作。這說(shuō)明,阻流件對小流量測量性能影響嚴重,若仍想保證測量精度,則需犧牲流量測量范圍。
5 結語(yǔ)
通過(guò)實(shí)流實(shí)驗定量研究了渦街流量計上游安裝單彎頭和全開(kāi)閘閥2種情況時(shí)對其測量性能的影響。共進(jìn)行了包括基準實(shí)驗在內23組實(shí)流實(shí)驗,雷諾數范圍為3.5×104~5.3×105。以平均儀表系數的相對誤差、儀表系數的線(xiàn)性度和重復性作為評價(jià)指標,最終給出了渦街流量計在2種安裝條件下的推薦前后直管段長(cháng)度:
當雷諾數為1.0×105~5.3×105,單彎頭時(shí),前直管段長(cháng)度需滿(mǎn)足至少5D,后直管段長(cháng)度至少3D;全開(kāi)閘閥時(shí),前直管段長(cháng)度需滿(mǎn)足至少5D,后直管段長(cháng)度至少5D,此時(shí)阻流件對渦街流量計的測量影響才能忽略。
當雷諾數小于1.0×105時(shí),由于小流量點(diǎn)的儀表系數嚴重減小,造成整個(gè)流量范圍內渦街流量計的測量性能變差:?jiǎn)螐濐^時(shí),只有前直管段為20D時(shí)可以保證測量精度;全開(kāi)閘閥時(shí),前直管段15D已無(wú)法滿(mǎn)足精度要求。因此當渦街流量計安裝在如彎頭、閘閥等非理想管道條件時(shí),其在低雷諾數時(shí)的測量性能需要特別關(guān)注。(end) 熱式質(zhì)量流量計相關(guān)文章:熱式質(zhì)量流量計原理 流量計相關(guān)文章:流量計原理
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