孔板流量计瞬时孔流系数的数值预测
化工实验-流量计-数据处理计算过程举例

数据处理计算过程举例以第四组为例1、孔板流量计性能测定(1)流体粘度μ=0.000001198+EXP(1972.53/(273.15+27.7))=0.695×10-3(Pa·s)(2)流体密度ρ=-0.003589285×27.72-0.0872501×27.7+1001.44 =996.1(kg·m3)(3)流体流量qv=6.0(m3÷h)÷3600(s)=1.67×10-3(m3÷s)(4)因流速u=qv÷A=qv÷(3.14×d²÷4)=1.67×10-3÷(3.14×(0.0262)÷4=3.14(m·s)(5)因qv =C×A×√(2ΔP÷ρ)则孔流系数C0=qv/((A×√(2ΔP/ρ))=1.67×10-3/[(3.14×0.0172÷4)×√(2×36.2×1000÷996.1)] =0.862(6)雷诺数Re=d×u×ρ÷μ=0.026×1.67×996.1÷(0.695×10-3)=1170882、文丘里流量计性能测定(1)流体粘度μ=0.000001198+EXP(1972.53/(273.15+29.8))=0.673×10-3(Pa·s)(2)流体密度ρ=-0.003589285×29.82-0.0872501×29.8+1001.44=995.7(kg·m3)(3)流体流量qv=6.9(m3·h)÷3600(s)=1.92×10-3(m3÷s)(4)因流速u=qv ÷A=qv÷(3.14×d²÷4)=1.92×10-3÷(3.14×(0.0262)÷4 =3.61(m·s)(5)因qv =Cv×A×√(2ΔP÷ρ)则孔流系数Cv =qv/((A×√(2ΔP/ρ))=1.92×10-3/[(3.14×0.0152÷4)×√(2×6.0÷995.7)]=0.998(7)雷诺数Re=d×u×ρ÷μ=0.026×1.67×996.1÷(0.695×10-3)=139023 3、转子流量计性能测定涡轮流体流量qv=2.3(m3·h)÷3600(s)=6.39×10-4(m3·s) 流体密度ρ=-0.003589285×25.82-0.0872501×25.8+1001.44=996.8(kg·m3)校正后转子流量:由公式qv ’/qv=√[ρ(ρf-ρ’)]÷√[ρ’(ρf-ρ)]=2.2×√[996.779(7900-996.8)]÷√[996.8(7900-996.779)]÷3600 =6.1×10-4 (m3·s)4、用最大误差法对节流式流量计的流量系数进行误差估算和分析。
使用孔板流量计测定两相流流量

下式计算:vm = xvg +
1
−
x
vf
,ρm
=
1 vm
故流量公式可化为:qm0 = εαA
2g∆pT ρl
1+
ρl ρg
−1
x
由于两相流实际上并非是均匀的,故按上式计算会产生较大误差。一些实验表明, 用均相模型求得的流量值高于实际值,在低压情况下,尤为显著。 2. James R.两相流量公式
James R.应用孔板测量两相流的流量,在压力为 0.51~1.87MPa,干度为 0.01~0.56,孔 板开孔直径为 14.2~16.8mm,管道内径为 20.05mm 的实验工况下,得到了基于均相流模 型的平均密度修正式:
ρg
在干度 x=0.6~0.98 范围内,上式误差在 1%左右。
4. Murdock J.W.两相流量公式 假定两相流通过孔板节流装置时,各相占有一部分面积,即节流孔口面积 A0 应为气
相所占面积 Ag 和液相所占面积 Al 之和。 A0 = Ag + Al
应用单相流体的孔板流量公式,蒸汽和水单独流过孔板时的质量流量分别为
qm
=
x
εαA0 2g∆pTρg
+
1.26(1
−
x)ε
ρg ρl
上述各两相流流量测量公式都属经验式或半经验式,其适用范围是有限的。Chrisholm 公式和 Murdock 公式适用范围较广。
由以上各式可推出
qmg = εαAg 2g∆pgρg qml = εαAl 2g∆plρl
∆PT ∆Pg
=
1
+
K
∆Pl ∆Pg
其中 K 为常数。 美国 Murdock J.W.在压力为 0.1~4MPa,干度 x 为 0.11~0.98,孔板开孔直径为 25.4~31.8mm,管道内径为 58.4~101.5mm 的实验工况下,进行了大量实验,得到了 K=1.26 的结果,使得上式理论计算结果与实验结果很接近。 根据 Murdock J.W.的实验结果,经推导整理可得到基于分相流模型的两相流量公式为
实验六 孔板流量计流量的校正

实验六 孔板流量计流量的校正一、实验目的1.掌握流量计流量系数校正的方法; 2.了解流量系数与其影响因素的关系。
二、实验原理工程上通过测定流体的压差来确定其速度及流量。
孔板流量计数学模型为:ρρρ/)(2A C V 00-=i gR m ),(R C e 0f =孔板流量计是基于流体在流动过程中的能量转换关系,由流体通过孔板前后压差的变化来确定流体流过管截面的流量。
)(Rg 2/2//2//Hg 212221222211ρρρρρρ-=∆⇒-=-=∆+=+P u u P P P u P u P 由于2-2(缩脉)处面积难以确定,所以工程上以孔口速度u 0代替u 2,流体通过孔口时有阻力损失,又因流动状况而改变的缩脉位置使测得的(P 1-P 2)/ρ带来偏差,因此通过实验来确定C 0,流量计的计算式:ρρρ/)(200-=Hg S gR A C V孔板流量计不足之处是阻力损失大,这个损失可由U 形压差计测得。
三、实验装置与流程1.水箱 2.引水阀3.调节阀 4.涡轮流量计5.测定孔板前后压降的U形压差计 6.测量阻力损失的U形压差计7.孔板流量计 8.离心泵主要参数:管道直径:27mm;孔板孔径:18mm四、实验步骤1.水箱充满水至80%2.打开压差计上平衡阀,关闭各放气阀。
3.启动循环水泵。
4.排气:(1)管路排气;(2)测压导管排气;(3)关闭平衡阀,缓慢旋动压差计上放气阀,排除压差计上的气泡,注意:先排进压管后排低压管。
5.读取压差计零位读数。
6.开启调节阀至最大,确定流量范围,确定实验点,测定孔板前后压降和经过孔板所带来的压降。
7.测定读数:改变管道中的流量,读出一系列流量,压差。
8.实验装置恢复原状,打开压差计上的平衡阀,并清理场地。
五、实验记录六、实验报告1、数据整理2.本实验μρ/1du R ed=,m),(0ed R f C =,对于特定孔板m 为常数,上式可写成)(0ed R f C =。
孔板流量计算公式

孔板流量计的测定与计算在孔板流量计的前后端测出压差后可按以下两种方法进行计算;(一)、可按公式计算出瓦斯流量。
计算公式:Q混=Kb(Δh)1/2δpδT(1)Q纯= Q混X式中:Q混——抽放的瓦斯混合量,m3/min;Q纯——抽放的瓦斯纯量,m3/min;K——实际孔板流量特性系数,计算见(2)式;b——瓦斯浓度校正系数,计算见(3)式;δp——气压校正系数,计算见(4)式;δT——温度校正系数,计算见(5)式;Δh——在孔板前后端所测之压差,mmH2O;X——混合气体中瓦斯浓度,%。
K=189.76amD2(2)式中:a——标准孔板流量系数;m=(d1/D)2m——截面比;D——管道直径,米;d1——孔板直径,米;b=[1/(1-0.00446X)]1/2(3)δp =(PT/760)1/2(4)式中:PT——孔板上风端测得的绝对压力,mmHg;P T =测定当地压力(mmHg)+[该点管内正压(正)或负压(负)(mmH2O)]/13.6760——标准大气压,mmHg;δT=293°/(273°+t°)1/2 (5)式中:t°——瓦斯管内测点温度,℃;293°——标准绝对温度,℃;四寸管路d1=49.50mmD=98.28mm则:m=0.2536查(表一)得a=0.6327K=0.3001六寸管路d1=74.68mmD=151.20mm则:m=0.2439查(表一)得a=0.6294K=0.6718(二)、在计算过程中为加快计算速度,可把公式中的各项数值表格化,查表得出b、δp 、δT。
瓦斯浓度校正系数b值表二;气压校正系数δp值表三;温度校正系数δT值表四;例题:某钻场瓦斯支管路D=25.4mm,孔板直径d1=12.7mm,在井下实测,测得压差为30mmH2O,瓦斯浓度30%,测得大气压力1.01×105pa,管内负压0.07Mpa,瓦斯管内温度为20℃,求瓦斯流量?解:由公式Q混=K*b*(Δh)1/2*δp *δT求K值m=(d1/D)1/2=(12.7/25.4) 1/2=0.25查表一得:a=0.6417 K=0.0190 b值查表二得:b=1.074求δp 值PT=1.01*105/(9.8*13.6)-0.07*106/(9.8*13.6)=232.6mmHg求δp 查表三得:δp=0.556求δT 查表四得:δT=0.983则Q混=0.019*1.074*301/2*0.556*0.983=0.061m3/minQ纯= Q混*X=0.061*30%=0.0183 m3/min(举例)YD-2型孔板流量计的应用与计算孔板流量计用以测定瓦斯管路中的瓦斯流量(如下图)。
孔板流量计的流量计算公式

孔板流量计的流量计算公式
1.孔板流量系数公式:
孔板流量系数公式用于计算孔板流量计的流量系数,即K值。
K值是
通过实验得到的一个常数,它与孔板的几何参数有关,一般由流量计的制
造商提供。
Q=K*(2δP/ρ)^0.5
其中,Q为实测的流量,K为孔板流量系数,δP为压差,ρ为流体
的密度。
2.真实流量公式:
为了得到实际的流量值,需要使用真实流量公式。
真实流量公式是在
孔板流量系数公式的基础上,考虑了孔板和管道之间的局部阻力损失和修
正系数。
Q_actual = Q * β
其中,Q_actual为真实的流量值,Q为实测流量值,β为修正系数。
修正系数是通过实验和计算确定的一个常数,它与流量计的布置和安装条件、流体属性等有关,一般由流量计的制造商提供。
以上就是孔板流量计的流量计算公式,通过这两个公式可以计算出流
体的流量。
需要注意的是,孔板流量计在实际应用中可能受到多种因素的
影响,如流体的压力、温度、粘度等,因此在计算流量时应尽量考虑这些
因素,以获得更准确的结果。
孔板流量计

孔板流量计实验结果分析分析讨论1、孔流系数C0与雷诺数Re的关系由实验结果中可以看到当雷诺数Re20000后孔流系数C0保持在0.71左右基本不再随着雷诺数Re的增大的变化。
与理论情形一致。
不过也看到有两个点与理想曲线有一定偏离这主要是由于实验为定性实验略显粗略易受误差干扰后面将针对此次实验主要误差来源及影响进行分析。
2、永久压差损失与流速的关系由实验结果中永久压差与流速的关系曲线可以看出孔板流量计的阻力损失, 说明读数R是以机械能损失为代价取得的。
缩口越小孔口速度u0越大读数R越大阻力损失也随之增大。
因此选用孔板流量计的中心问题是选择适当面积比m以兼顾事宜的读数和阻力损失。
七、误差来源及分析1. 数字流量计实验过程中数字流量计检测流量时读数有滞后现象由于实验中是流量时由小到大进行调节因此可能使得读数比实际数值偏小。
为了尽量减小数字流量计带来的误差在测量时应使流量从大到小地进行调节同时每次调节流量后应等待各示数稳定后在进行读数。
2. U形压差计实验中采用的U形压差计由于长期使用水银面上方积累了较多的铁锈层其与水银液体有一定混杂导致一方面无法精确确定水银面位置另一方面记录数据时读取的是水银与铁锈混合液体的柱高计算时采用的是水银的密度,而水银与铁锈混合液体的密度较水银原液偏低因此会导致读数偏大。
最终导致测得ζ值偏大。
而测定C0-Re关系为定性实验影响可忽略。
3. 计算误差室温为15℃左右采用的各参数取值为水的物性密度ρ水1000kg/m3 动力黏度μ0.001081Pas 汞密度ρ汞13600 kg/m3 重力常数g9.8m/s2 π3.14 与其真实值有微小差异,但是对最终结果影响较小可以忽略。
4. 偶然误差实验过程中U型压差计读数时水银面总是略有浮动无法精确读数可能引入误差。
还有其他一些不确定因素也可能导致引入偶然误差。
八、思考题1. 孔流系数与哪些因数有关答孔流系数主要取决于雷诺数Re和面积比m而测压方式、孔板锐孔的形状、加工光洁度、孔板厚度和管壁粗糙度也对流量系数有些影响。
孔板流量计的流量计算公式

孔板流量计的流量计算公式(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--孔板流量计的流量计算公式简单来说差压值要开方输出才能对应流量实际应用中计算比较复杂一般很少自己计算的这个都是用软件来计算的下面给你一个实际的例子看看吧一.流量补偿概述差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。
在水平管道中流动的流体,具有动压能和静压能(位能相等),在一定条件下,这两种形式的能量可以相互转换,但能量总和不变。
以体积流量公式为例:Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β^4)/ρ1)其中:C 流出系数;ε 可膨胀系数Α 节流件开孔截面积,M^2ΔP 节流装置输出的差压,Pa;β 直径比ρ1 被测流体在I-I处的密度,kg/m3;Qv 体积流量,m3/h按照补偿要求,需要加入温度和压力的补偿,根据计算书,计算思路是以50度下的工艺参数为基准,计算出任意温度任意压力下的流量。
其实重要是密度的转换。
计算公式如下:Q = *d^2*ε*@sqr(ΔP/ρ) Nm3/h也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。
在根据密度公式:ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50其中:ρ、P、T表示任意温度、压力下的值ρ50、P50、T50表示50度表压为下的工艺基准点结合这两个公式即可在程序中完成编制。
二.煤气计算书(省略)三.程序分析1.瞬时量温度量:必须转换成绝对摄氏温度;即+压力量:必须转换成绝对压力进行计算。
即表压+大气压力补偿计算根据计算公式,数据保存在PLC的寄存器内。
同时在intouch 画面上做监视。
2.累积量采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积,即将补偿流量值(Nm3/h)比上1800单位转换成每2S的流量值,进行累积求和,画面带复位清零功能。
化工原理选择和填空题精选(上册含答案)

①占流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是__________型曲线,其管中心最大流为平均流速的__________倍,摩擦系数λ与Re的关系为__________。
②气体的粘度随温度的升高而______________, 水的粘度随温度的升高______________。
①当计算流体由粗管进入细管的流动局部阻力时,其公式中的流速应该用________管中的速度。
②流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区),其摩擦系数λ随______________________ 和____________________而变。
③牛顿粘性定律的数学表达式为______________,牛顿粘性定律适用于________型流体。
①孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒__________,变__________;后者是恒__________,变__________。
②边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为____________。
①流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失h所损失的是机械能中的________项。
②流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长________。
③液柱压力计量是基于______________原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是__________或____________。
①减少流体在管路中流动阻力Σh的措施有:__________________________________,______________________________,______________________________。
②在下图中定性地画出流体流动时,各支管的液面高度(忽略阻力损失) :①1atm=__________mH O=__________N/m;1cP=__________ P=__________N·S/m。
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孔 板 流 量 计 瞬时 孔 流 系 数 的 数值 预测
李 志峰 ,武 鹏 ,吴 大转 , 维 平 , 乐 勤 戴 。王 。
( . 汀 火 学 化 1机 械 研 究 所 ,浙 江 杭 州 3 02 2 高 压 过 程 装 衙 与安 全 教 育 部 r 研 究 中心 ,浙 江 杭 州 3 0 2 ) I浙 I t0 7: . 程 10 7
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排灌机械工程学报—■———墨圆
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I 舭.■ N oI 期 4
—_ ——— J u n lo a n g n r i a i n Ma h n r n i e rn —— _ o r a fDr i a e a d Ir g to e i e y E g n e i g
与c 产 生偏 差的 内流 原 因. 究 内容 可 为瞬 时流 量的 测量提 供 参考基 础 . 研
关 键词 :孔板 流量 计 ; 流体 加速 ; 瞬时孔 流 系数 ; 值模 拟 ; 离涡模 型 数 分 中图分 类 号 :¥ 7 . ;V 1 . 文献标 志 码 : 2 4 4 2 13 A 文章 编号 :17 6 4—8 3 ( 0 1 0 0 2 0 5 0 2 1 )4— 3 8— 5
离散 为 不 同流量 下的稳 态点 , 用 R ai be 一s模 拟各 个稳 态点的孔 流 系数和 流 场结 构. 态 采 ela l z 稳
孔 流 系数 c 的模 拟 结果 与 IO试 验 回 归 曲线 相 比 , 差在 3 以 内. S 误 % 将加 速 过 程 和 稳 态假 设 下 模 拟 的孔 流 系数 结 果进行 对 比 , 结果表 明 : 速 过程 瞬 时 c从 0逐 渐 增加 至稳 定值 , 加 而稳 态 C 基 n 本保 持 在 0 6附近. 一 步将 孔流 系数 与 内流 场和压 力 场分布 的 演化 结合起 来分 析 , 出以 下结 . 进 得 论 : 速流 动 的漩 涡滞后 于稳 定状 态 , 加 加速 前 期压 能没 有在 短 距 离 内全部 转 换 为 动 能 , 导 致 C 是
f i d n m c( F l d y a i C D)m to a sdt s ua eC a dt v l in fh orso dn o u s e dw sue i l et n eeo t s ecr p n igt w h o m t h h uo o t e l
Nu e i a r d c i n o r n i n ic r e c e ce t m r c lp e i to f t a se t d s ha g o f i n i
i r fc o m e e n o i e f w t r i l
L Z in ‘ ,W eg 一,W ah a D i e i i h eg 一 uP n f uD z u n一, a W i n 一,W n ei ' pg a gLqn
l Sl Poes11im n adSf Y t l rcs 5up e t n a t,Mii ̄ o d ct n Hagh u Z ein }0 7 hn ) Sl ' b ns Y f uai , nzo , hj g 0 2 ,C ia t E o a 3
A b t a t ( t d he c a a t rsis o h rfc l w ee e3m e s i g ln a c e e ai g fo sr c :T )su y t h r ce itc fte o ii et( m t rwh 1 ) a urn i e ra e lr tn w l
摘要 :为 了研 究孔板 流 量计在 测 量流 量快 速 变化 时 的特 性 , 以孔板 流 量 计 瞬 时孔 流 系数 c为研 究对 象 , 用计 算流体 动 力 学( F 方法 , 于 R azbe分 离涡模 拟 ( E ) 述 瞬 时湍流 流动 , 采 C D) 基 elal i D S描 模 拟 研 究 了流量 直线加 速 过程 瞬 时 C和 内流 场 随 时 间 的演 变结 果. 了对 比 分析 , 加 速 过 程 为 将
ll, kn ecre fh a s n i hrece ii t C)a es d b c, ecm ua oa e t igt uvso tet ni t s ag ofce ( a a b ' r e dc n st t yoj tt o p t i l h u e h tn
( ] i l tI1 s E up l [ Z ei g U i r t ,H n z o ,Z ci g3 0 2 1 s tl o ) h tte r s q ine , h j n nv s y a g h u h j n } 0 7,( i ; n ie r g R s ac e l i} g n a ei a ] n 2 E gn ei ee rh C nm o l h h a n i
fd1 h rn in u b ln o sd srb d b h ai bed tc e d y s lt n DE . .( i .T e t se ttr ue tf w wa e cie y te Rel a l ea h d e d i ai ( S) t a l z mu o
F ) c mpa aie a lss.h c ee a i r c s sdic e ie o s p r t t a y sae c n iin t 、r o ( r tv nay i t e a c l r t ng p o e s wa s r tz d t e a ae se d — tt o d t s a o dfe e tpon s o o r t . The Re lz b e 一 i r n i t ff w ae l a ia l mo lwa h s n a he se d . tt u b l n I — de s c o e s t t a y sa e t r u e tCO