流量测量中常用的流体参数.概要

合集下载

流体力学中的流体流量测量

流体力学中的流体流量测量

流体力学中的流体流量测量流体力学是研究流体运动的科学,它在许多领域有广泛的应用,包括工程、物理、地球科学等。

在流体力学中,流体的流量测量是一个重要的研究方向。

本文将介绍流体流量测量的原理、方法和一些常见的流量测量仪器。

一、流量测量原理流体的流量是指流体在单位时间内通过给定截面的体积。

流体流量的测量原理基于质量守恒和动量守恒定律。

根据质量守恒定律,流体在径向截面上的入口流量等于出口流量。

而根据动量守恒定律,流体在截面上的流量可以通过测量速度和截面积得到。

二、流量测量方法1. 压力差法压力差法是一种常用的流量测量方法。

它通过在管道的不同截面处测量压力差,利用伯努利方程来计算流量。

常见的压力差测量方法包括孔板法、流量喇叭法和毛细管法等。

2. 流速法流速法是另一种常见的流量测量方法。

它通过测量流体在管道中的平均流速,结合管道的截面积来计算流量。

常用的流速测量方法包括绕流体测量仪、多孔介质法和超声波法等。

3. 涡街流量计涡街流量计是一种基于涡街效应原理的流量测量仪器。

当流体通过涡街流量计时,涡街产生的涡街频率与流体的流速成正比。

通过测量涡街频率,可以准确地计算出流体的流量。

4. 电磁流量计电磁流量计是一种常用的流量测量仪器,它利用流体导电性对磁场的影响来测量流速。

当流体通过电磁流量计时,会产生感应电动势,根据感应电动势的大小可以计算出流体的流量。

三、流量测量仪器1. 质量流量计质量流量计是一种直接测量流体质量流量的仪器。

它通过测量流体在单位时间内通过管道的质量来计算流量。

常见的质量流量计包括热式质量流量计和涡轮质量流量计等。

2. 体积流量计体积流量计是一种间接测量流体体积流量的仪器。

它通过测量流体在单位时间内通过管道的体积来计算流量。

常见的体积流量计包括涡轮流量计、液体燃气流量计和涡街流量计等。

3. 超声波流量计超声波流量计利用超声波在流体中传播的特性来测量流速。

它通过在管道中发射超声波并接收回波,根据回波时间和频率来计算流速和流量。

流量测量中常用的流体参数

流量测量中常用的流体参数

流量测量中常用的流体参数对工业管道流体流动规律的研究、流量测量计算以及仪表选型时,都要遇到一系列反映流体属性和流动状态的物理参数.这些参数,常用的有流体的密度、粘度、绝热指数(等熵指数)、体积压缩系数以及雷诺数、流速比(马赫数)等;这些物理参数都与温度.压力密切相关。

流量测量的一次元件的设计以及二次仪表的校验,都是在一定的压力和温度条件下进行的。

若实际工况超过设计规定的范围,即需作相应的修正。

一、流体的密度流体的密度( )是流体的重要参数之一,它表示单位体积内流体的质量。

在一般工业生产中,流体通常可视为均匀流体,流体的密度可由其质量和体积之商求出:=(1-2)式中 m——流体的质量,kg;V——质量为m的流体所占的体积,m3密度的单位换算见表1—3。

各种流体的密度都随温度、压力改变而变化.在低压及常温下,压力变化对液体密度的影响很小,所以工程计算上往往可将液体视为不可压缩流体,即可不考虑压力变化的影响.但这只是一种近似计算。

而气体,温度、压力变化对其密度的影响较大,所以表示气体密度时,必须严格说明其所处的压力、温度状况.工业测量中,有时还用“比容”这一参数。

比容数是密度数的倒数,单位为m3/kg。

二、流体的粘度流体的粘度是表示流体内摩擦力的一个参数。

各种流体的粘度不同,表示流动时的阻力各异。

粘度也是温度、压力的函数.一般说来,温度上升,液体的粘度就下降,气体的粘度则上升.在工程计算上液体的粘度,只需考虑温度对它的影响,仅在压力很高的情况下才需考虑压力的影响。

水蒸气及气体的粘度与压力、温度的关系十分密切.表征流体的粘度,通常采用动力粘度( )和运动粘度(v),有时也采用恩氏粘度(°E).流体动力粘度的意义是,当该流体的速度梯度等于l时,接触液层间单位面积上的内摩擦力.流体的动力粘度也可理解为两个相距1m、面积各为1m2的流体层以相对速度1m/s移动时相互间的作用力,即=(1-3)式中――单位面积上的内摩擦力,Pa;v——流体流动速度,m/s;h——两流体层之间的距离,m;——速度梯度,I / S;动力粘度的单位Pa·s是国际单位制(SI)的导出单位,是我国法定单位.它与过去习惯使用的其他单位的换算关系见表l—4.表中的单位达因·秒/厘米2(dyn·s/cm2)是厘米—克—秒单位制(c.G.s单位制)的导出单位,习惯上称泊(P)。

流量测量中常用的流体参数

流量测量中常用的流体参数

流量测量中常用的流体参数在流量测量中,确定流体参数的正确性非常关键,因为它们直接影响流量计算的精确性和准确度。

流量计算所需的流体参数包括:1.密度密度是流体的质量单位体积。

在流量测量中,密度非常重要,因为它与质量流量的计算有关。

密度通常以千克/立方米或克/立方厘米表示。

在测量液体流量时,密度可能会受到温度、压力、浓度等因素的影响,这些变化可能会导致精度降低。

2.动态粘度动态粘度是流体流动时消耗能量的度量,通常以单位时间内单位流体体积流动的力来表示。

它与液体或气体流动时的阻力直接相关。

在流量测量中,动态粘度通常以帕斯/秒或毫帕·秒表示。

在确定粘度时,流体温度是一个非常重要的参数。

温度会影响流体的黏性,因此也会影响动态粘度。

3.温度温度对液体和气体的流动有重要影响。

液体的密度和粘度会随着温度的变化而变化。

对于气体来说,温度变化会导致压力变化,间接地影响流量。

在流量测量中,需要测量流体的温度,以便进行流体参数的计算。

4.压力压力是衡量流体流动力量的重要参数。

它通常用帕斯卡(Pa)或巴(bar)表示。

在流量测量中,压力常用来确定气体的密度和压缩度,以及液体的流速和体积。

因此,常用的流量计通常都包括一个压力传感器。

5.流速流速是流体流动的速率。

对于液体流量,它通常以米/秒或升/秒表示。

对于气体流量,它通常以立方米/小时或立方英尺/分钟表示。

流速可以通过直接测量或通过其他参数计算得出。

6.流量流量是流体通过一定区域的时间。

对于液体来说,它通常以立方米/小时或升/秒表示。

对于气体来说,它通常以立方米/小时或立方英尺/分钟表示。

在流量测量中,根据测量的各个参数,计算出流量是最终的目的。

在流量测量中,确定流体参数的正确性非常重要,因为这些参数用于计算流量。

各个参数之间有相互关系,因此,确定一个参数时通常需要其他参数的知识。

在确定流体参数之前,必须了解流体的特性,例如温度和压力的影响。

只有正确测量这些因素,才能根据所需的流体参数进行最精确的流量计算。

电磁流量计详细参数

电磁流量计详细参数

电磁流量计详细参数
电磁流量计是一种测量导电液体体积流量的仪器。

它利用电磁感应原理,通过测量液体在磁场中的运动速度,来计算液体的流量。

电磁流量计具有准确度高、测量范围广、抗干扰能力强等优点,在工业生产和流体管理领域得到广泛应用。

下面将详细介绍电磁流量计的一些重要参数。

1.测量范围:
2.精度:
精度是指电磁流量计测量结果与真实值之间的偏差。

精度通常由百分比表示,如精度为±0.5%,表示测量结果的偏差不超过真实值的±0.5%。

3.输出信号类型:
4.管道尺寸:
5.电磁流量计材质:
6.电极材质:
电极是电磁流量计的重要组成部分,通常分为不锈钢电极和钽电极两种材料。

不锈钢电极适用于大多数导电液体的测量,而钽电极适用于特殊要求的应用场合。

7.介质温度:
8.介质压力:
9.电源要求:
10.抗干扰能力:
11.防护等级:
以上是电磁流量计的一些重要参数,不同厂家和型号的电磁流量计具体参数可能有所差异,用户在选型时应根据具体需求进行选择。

电磁流量计的参数影响着其在实际应用中的性能和可靠性,合理选择合适的参数对于仪表的正常运行和准确测量是非常重要的。

流量测量仪表基本参数

流量测量仪表基本参数

流量测量仪表基本参数流量测量仪表是工业自动化中常见的一种仪器设备,用于测量流体介质在管道中的流量,并通过显示和输出信号等方式将测得的数据传递给控制系统或记录设备,以实现对流体的准确监测和控制。

流量测量仪表的基本参数是评估其性能和适用性的重要标准,下面将对一些基本参数进行介绍。

1. 测量精度:流量测量仪表的测量精度是指其测量结果与被测介质实际流量的偏差大小。

通常以百分比或小数作为表示单位,如0.5%或0.005。

测量精度越高,测量结果与实际值的差异越小,反之则差异越大。

测量精度是衡量流量测量仪表性能的重要指标,在实际应用中对测量结果的准确性要求较高的场合,应选择具有较高测量精度的仪表。

2. 测量范围:流量测量仪表的测量范围是指其能够准确测量的流量范围。

通常以单位时间内通过仪表的最小和最大流量值表示,如0-100m³/h。

测量范围涉及到仪表结构以及传感器等元件的设计和选用,不同的测量范围对应着仪表在不同工况下的适用性,因此在选型时需要根据实际需求考虑。

3. 响应时间:流量测量仪表的响应时间是指其从接收到输入信号到输出测量结果完成的时间间隔。

响应时间的长短与测量仪表中的传感器、信号处理电路等相关,一般情况下,响应时间越短,测量结果与实际情况的变化越接近,反之则变化越滞后。

在对流量变化较快的场合,需要选择具有较短响应时间的仪表。

4. 精度稳定性:流量测量仪表的精度稳定性是指在长期使用的过程中,测量精度的稳定性。

精度稳定性可以从传感器的稳定性、温度对测量精度的影响以及仪表自身的寿命等方面考虑。

一个精度稳定性好的流量测量仪表可以在长期使用中保持较高的准确性,减少维护与校准的工作。

总结回顾:流量测量仪表的基本参数是衡量其性能和适用性的重要指标,包括测量精度、测量范围、响应时间和精度稳定性等。

在选用流量测量仪表时,需要根据实际需求和场合的要求来选择合适的仪表。

这些基本参数在实际应用中起到了至关重要的作用,可以帮助实现对流体的准确监测和控制。

智能涡街流量计的技术参数

智能涡街流量计的技术参数

智能涡街流量计的技术参数一、简介智能涡街流量计是一种常用的流量检测设备,可用于液体、气体等介质的流量测量,适用于石化、化工、食品、制药、水泥等领域的流量测量。

本文将介绍该设备的主要技术参数。

二、基本技术参数1.流量范围:0.5m³/h-1.5×10³m³/h2.精度等级:0.5级、1级、1.5级、2级3.重复性:0.1%4.量程比:1:10、1:15、1:20、1:25、1:40、1:50、1:80、1:1005.公称通径:DN15-DN2000mm6.工作温度:-40℃-+200℃7.工作压力:0-6.4MPa8.输出信号:4-20mA、±10mA、±5V、HART通讯等9.电源电压:24VDC、220VAC等10.防护等级:IP65、IP67、IP68等三、进一步技术参数1.转子类型:普通转子、双积分转子、噪声低转子等2.应用介质:水、油、气体等3.材质:不锈钢、钛、合金等4.安装形式:法兰、法兰夹、插入式等5.补偿范围:温度补偿、压力补偿等6.线性度:±0.5%、±0.2%7.流体密度范围:0.5g/cm³~5.0g/cm³四、应用领域智能涡街流量计被广泛应用于石化、化工、食品、制药、水泥等行业的流量计量、调节、采集、控制等领域。

在液态介质的流量检测中,智能涡街流量计是一种可靠、准确、简便的流量检测仪器,因此,在工业自动化领域中应用越来越广泛。

五、结论本文介绍了智能涡街流量计的主要技术参数,包括流量范围、精度等级、工作温度、工作压力等。

在实际使用中,根据不同的应用环境和需求,选择适合的涡街流量计是非常重要的。

流量计量中常用的物性参数

流量计量中常用的物性参数

(4.10-6) (4.10-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)
通常压力的变化对液体密度的影响很小,在 5Mpa 以下可以忽略不计,但 是对于碳氢化合物,即使在较低压力下,亦应进行压力修正。
(2) 气体的密度 工作状态下干气体的密度计算式为:
式中:ρ——工作状态下干气体的密度,kg/m3; ρn——标准状态下(293.15k,101.325kPa)干气体的密度,kg/m3; p——工作状态下气体的绝对压力,kPa; pn——标准状态下绝对压力,kPa; T——工作状态下气体的绝对温度,K; Tn——标准状态下绝对温度,293.15K; Zn——标准状态下气体的压缩系数; Z——工作状态下气体的压缩系数。 2.流体的粘度 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。流体粘性的大小用
u ——流体流速,m/s; h ——两流体层间距离,m。 (3) 运动粘度 流体的动力粘度与其密度的比值称为运动粘度。
式中:v ——运动粘度。 3.热膨胀率
热膨胀率是指流体温度变化 1℃时其体积的相对变化率,即:
式中:β——流体的热膨胀率,1/℃; V ——流体原有体积,m3; ?V——流体因温度变化膨胀的体积,m3; ?T——流体温度变化值,℃。 4.压缩系数 压缩系数是指当流体温度不变,所受压力变化时,其体积的变化率,即:
式中:K——流体的压缩系数,1/Pa; V——压力为 p 时的流体体积 m3; ?V——压力增加?p 时流体体积的变化量,m3。
5.雷诺数 雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲量,其定义为:
式中:v——流体的平均速度,m/s; ι——流速的特征长度,如在圆管中取管内径值,m; υ——流体的运动粘度,m2/s。
式中:ρ——温度 t 时液体的密度,kg/m3; ρ20——20℃时液体的密度,kg/m3; μ——液体的体积膨胀系数,1/℃; t——液体的温度,℃。 温度不变时,液体密度计算式为: ρ1=ρ0[1-β(ρ0-ρ1)]

热工参数测量之流量测量

热工参数测量之流量测量

3.质量法 (1)基本原理:通过直接或间接测量与流体质量流量有 关的物理量。 (2)基本形式 - 间接测量形式:测量出流体体积流量后乘以被测流体的 密度(其中密度用密度计测量或流体成分一定时用压力、 温度信号计算)或两个不同类型的流量计组合进行测量。 特点 • 与流体成分和压力、温度等状态参数有关,测量误差比 较大。 • 结构复杂,价格昂贵,应用受到一定限制。
标准孔板的取压方式有角接取压 和法兰取压两种形式。 环室取压 角接取压
压力信号稳定,费 材料,加工麻烦。
前、后环室装在节流件 两边,环室夹在法兰之间, 法兰和环室、环室和节流件 之间有垫片并夹紧。
单独钻孔取压
在孔板夹紧环上打孔取压。
法兰取压
节流件夹持在两块特制的法 兰中间,其间加两片垫片。
标准喷嘴的取压方式仅采用角接取压形式。
五、标准节流装置:符合国际建议和国家标准规定的节流 装置,包括用来产生差压的节流件、取压装置及节流件前 后的测量直管段。 (一)标准节流件:起节流作用,从而产生差压的元件。
1.标准孔板:用不锈钢或其他金属材料制造,具有与管道同心圆形 开孔的薄板,迎流一侧是有锐利直角入口边缘的圆 筒形孔,顺流的出口呈扩散的锥形。 特点 - 结构简单,体积小,加工方便,安装容易,节 省材料,造价低。 - 压力损失大,测量准确度低,只能用于测量清 洁的流体。
4 4
qv v 2 4
d '2
d 4 1 D
'
4
d '2

'2 qv d 4 d' 4 1 D
1
2 P1' P2'

流束收缩到最小截面2的位置与流动速度有关,另外 通常用实际固定取压点处的压力P1、P2替代P1’、P2’。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

流量测量中常用的流体参数对工业管道流体流动规律的研究、流量测量计算以及仪表选型时,都要遇到一系列反映流体属性和流动状态的物理参数.这些参数,常用的有流体的密度、粘度、绝热指数(等熵指数)、体积压缩系数以及雷诺数、流速比(马赫数)等;这些物理参数都与温度.压力密切相关。

流量测量的一次元件的设计以及二次仪表的校验,都是在一定的压力和温度条件下进行的。

若实际工况超过设计规定的范围,即需作相应的修正。

一、流体的密度流体的密度( )是流体的重要参数之一,它表示单位体积内流体的质量。

在一般工业生产中,流体通常可视为均匀流体,流体的密度可由其质量和体积之商求出:=(1-2)式中 m——流体的质量,kg;V——质量为m的流体所占的体积,m3密度的单位换算见表1—3。

各种流体的密度都随温度、压力改变而变化.在低压及常温下,压力变化对液体密度的影响很小,所以工程计算上往往可将液体视为不可压缩流体,即可不考虑压力变化的影响.但这只是一种近似计算。

而气体,温度、压力变化对其密度的影响较大,所以表示气体密度时,必须严格说明其所处的压力、温度状况.工业测量中,有时还用“比容”这一参数。

比容数是密度数的倒数,单位为m3/kg。

二、流体的粘度流体的粘度是表示流体内摩擦力的一个参数。

各种流体的粘度不同,表示流动时的阻力各异。

粘度也是温度、压力的函数.一般说来,温度上升,液体的粘度就下降,气体的粘度则上升.在工程计算上液体的粘度,只需考虑温度对它的影响,仅在压力很高的情况下才需考虑压力的影响。

水蒸气及气体的粘度与压力、温度的关系十分密切.表征流体的粘度,通常采用动力粘度( )和运动粘度(v),有时也采用恩氏粘度(°E).流体动力粘度的意义是,当该流体的速度梯度等于l时,接触液层间单位面积上的内摩擦力.流体的动力粘度也可理解为两个相距1m、面积各为1m2的流体层以相对速度1m/s移动时相互间的作用力,即=(1-3)式中――单位面积上的内摩擦力,Pa;v——流体流动速度,m/s;h——两流体层之间的距离,m;——速度梯度,I / S;动力粘度的单位Pa·s是国际单位制(SI)的导出单位,是我国法定单位.它与过去习惯使用的其他单位的换算关系见表l—4.表中的单位达因·秒/厘米2(dyn·s/cm2)是厘米—克—秒单位制(c.G.s单位制)的导出单位,习惯上称泊(P)。

取其百分之一为单位,称厘泊(cP),或百万分之一为单位,称微泊( P)。

由于流体的粘度和密度有关,将动力粘度与流体密度之比作为粘度的另一参数,称运动粘度,用v表示:v=(1-4)在SI单位制中,v的单位为m2/s与过去习惯用的其他单位间的换算关系见表1—5。

表中v 的单位cm2/s是c瓽.s单位制的导出单位,称斯托克斯(St),取其百分之一为单位,称厘斯(cSt)。

在试验室对粘度进行测定常采用恩格勒粘度计,这里还需提及恩氏粘度(E)的概念。

流体的恩氏粘度又称条件粘度,它是基于流体的粘性越大,流动时表现的阻力也越大的原理,按下列方式测定的:取一定容积的被测流体(例如200mL),在一定的温度(t℃)下,测定其从恩格勒粘度计流出的时间( t),以s为单位,然后与同体积的蒸馏水在20℃时流出恩格勒粘度计的时间()对比,其比值称该流体在t℃时的恩氏粘度.恩氏粘度与运动粘度在常用范围内的对照关系见表1—6。

当v>1.2×l0-4m2/s时,在同一温度t下,E与v的换算采用下式:Et=135×103Vt (1-6)或 Vt=7. 41×10-6Et (1-7)式中Et――在温度t时的恩氏粘度;Vt――在温度t时的运动粘度。

三、牛顿流体及非牛顿流体在节流装置的设计标准、规程以及一些流量测量方法的“适用范围”栏目中,常常提出所测流体仅限于“牛顿流体”。

什么是牛顿流体和非牛顿流体呢? 在前述流体的粘度一节中,给出了流体动力粘度的定义式(1—3),由该式可以导出在流体内部有速度梯度(剪切进度)时,作用在与该速度梯度方向垂直的单位面积上的内摩擦力(或称剪切应力、粘滞力)与之间的关系式是:式(1—8)称牛顿粘性定律。

当式中比例系数(即动力粘度)为常数时,内摩擦力与速度梯度间呈线性关系。

这一规律的流体即称牛顿流体.不同种类的牛顿流体的比例常数值各不相同。

当值不是常数或与间的关系不符式(1—8)所示规律,即不符牛顿粘性定律时,该流体即称非牛顿流体。

一般高粘滞性流体和高分子溶液都呈现非牛顿流体的性质。

典型的非牛顿流体以可塑性流体、膨胀性流体和宾厄姆(BINGham)流体为代表.其与的关系可用下列两个简单的典型式表示:当式(1—9)中常数n>I时,称可塑性流体;当n<1时,称膨胀性流体.对宾厄姆流体,表达式为式中B——常数,称塑性粘度;h——流体开始流动时的内摩接力(剪切应力),常称为屈服值。

为直观起见,常以作纵坐标,以为横坐标,绘出与的关系曲线,称流动曲线。

对牛顿流体,流动曲线为通过原点的直线;对非牛顿流体,流动曲线有各种不同的形状。

例如可塑性流体的流动曲线是下弯的曲线;膨胀性流体则是向上弯的曲线;宾厄姆流体为不通过原点的直线。

四、绝热指数及等熵指数测量气(汽)体流量时,需要了解流体流经流量测量元件(例如节流元件)时的状态变化,为此需要知道被测气(汽)体的绝热指数和等熵指数。

流动工质在状态变化(由一种状态转变到另一种状态)过程中若不与外界发生热交换,则该过程称为绝热过程。

若绝热过程没有(或不考虑)摩擦生热,即为可逆绝热过程.根据熵的定义,在可逆绝热过程中熵(S)值不变(S=常数),故可逆的绝热过程又称为等熵过程。

例如,流体流经节流元件时,因为节流元件很短,其与外界的热交换及摩擦生热均可忽略,所以该过程可近似认为是等熵的.在此过程中,流体的压力P与比容V的X次方的乘积为常数,即PV X=常数,X称为等熵指数。

当被测气(汽)体服从理想气体定律时,等熵指数等于比热比,即定压比热Cp与定容比热Cv之比值Cp/Cv。

在绝热过程中,比热比又叫绝热指数。

实际气(汽)体的等熵指数与介质的种类以及所处的压力、温度有关,可从有关手册的图表上查取.几种常用气体在常温常压下的X值见表l—8。

至今还有许多气体或蒸汽的等熵指数尚没有数据发表,在此情况下可暂时用比热比代替。

混合气体的等熵指数不服从叠加规律,但其定压比热和定容比热服从叠加规律,可按叠加法则求得,然后再求出混合气体的比热比.五、可压缩流体的压缩系数任何流体都可压缩,这是流体的基本属性。

但在工程上液体一般可忽略其体积的微小变化,视为不可压缩①。

对于气体,通常作为可压缩流体来处理。

在流量测量中,气体流经测量元件的时间很短,来不及与外界进行热交换,且可不考虑摩擦生热,所以这时发生的气体状态变化过程可近似地视为可逆绝热过程或等熵过程。

因此,可用绝热过程状态方程来计算不同状态下的比容(V)或密度( ).但由于PV X=常数这一绝热方程的形式用来换算不同状态下的比容或密度很不方便,在工程上仍用=mR(常数)这个理想气体状态方程式,只是再加一个实际气体偏离理想气体的校正系数,这称为压缩系数(K0).此时,气体状态变化的基本关系式为因为V=(m――气体的质量;――气体的密度),所以或式中 P、T、V、——分别表示被测气体的绝对压力(Pa),绝对温度(K),在P、T状态下的容积(m3)和密度(kg/m3);P0、T0、V0、0——分别表示被测气体在已知状态时的参数,一般情况下取P0=1.0×l. 0 325×l05 Pa,T0=273.15K。

由式(1—13),压缩系数K0的物理意义就很明确,即根据理想气体状态方程求得的气体容积和实际气体间在各种压力、温度下有不同程度的偏离。

压缩系数就是衡量这种偏差程度的尺度。

不同的气体,压缩系数也不同。

各种气体的压缩系数可由有关工程手册所载曲线查取,至于混合气体的压缩系数,可按下式确定:式中 X1,X2,…Xn——混合气体各组成部分所占容积的百分比;K01,K02,…,K0n——混合气体各组成部分的压缩系数。

K0值确定后,即可代入式(1—12),根据某一已知状态下的密度。

值求出任一状态下的密度.只有求出实际工作状态下的密度,才能正确地求得该流体的流量.—————————————————————①压力较高及测量准确度要求较高时,需考虑液体的可压缩性。

六、马蒲数(流速比)流体的流动速度(V)和声音在该流体内传播的速度(c)之比,称为马赫数(M),M=.在气体动力学中,它是划分气体流动类型的一个标准,又是判断气体压缩性的一个尺度。

在气(汽)体中,压力以声速相对于气体传播.当气(汽)体以流速V流动时,在顺流情况下,压力向下游传播的速度是c+V;在逆流情况下,压力向上游传播的速度是c-V,因此,当V>c时,下游压力的改变不会向上游传播。

音速喷嘴就是利用这一原理达到恒定酌临界流量的。

当马赫数M>l时,称为超音速流动;M<1时,称为亚音速流动.在超音速和亚音速流功情况下,气(汽)体表观的特性有本质的区别。

流体的压缩性是指机体在流场中相对密度的变化。

实验证明,随着气(汽)体流速增加,气(汽)流中的压力梯度也增加,则流体的密度就不能视为常数。

因此,马赫数就可用作衡量气体压缩性的标准。

流体在流场中相对密度的变化( /。

)和马赫数是什么关系?工程上常遇到的等熵过程(例如气体在喷嘴或叶片中的流动)的表达式为式中 X——等熵指数;M——马赫数;——气体在流动状态下的密度;0——气体在滞止状态(流速等于零)下的密度。

由式(1—15)可知,气体在流场中密度的变化是马赫数的函数,并和气体的性质有关.对于同一气体,马赫数越大,密度变化也就越大。

例如,工业上常用的过热蒸汽的/0和M的关系如表1—7所示。

由表1—7可知,随着马赫数的增加,也即随着流速的增加,气体的密度将减小。

在工业测量中,若马赫数不大,则可利用式(I—15)计算得/0,若在允许的误差范围内的变化可忽略,则可根据具体情况把可压缩流体视为不可压缩流体处理。

音(声)速和介质的性质以及所处的状态有关,在工程上,声速可用下式表示:式中 X——介质的等熵指数;R——气体常执,N·m/kg·K;T——工作状态下介质的绝对温度,K。

在不同的气体中音速各不相同。

在0℃的空气中音速为332m/s;在二氧化碳气体中,为262m /s;在同一气体中,音速随温度的升高而增加。

应根据介质的性质以及工作状态下的温度由式(1—16)计算声速。

常见气体的物理性质见表1—8所列。

七、雷诺数测量管内流体流量时,往往必须了解其流动状态、流速分布等。

雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数.流体流动时的惯性力Fs和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。

相关文档
最新文档