渦輪流(liu)量計 是(shi) 速度式(shì)流量計(jì) 中的主(zhǔ)要種類(lei)，當被測(cè)流體流(liú)過渦輪(lún)流量計(ji)傳感🔱器(qi)✨時👈，在流(liú)❄️體的作(zuo)用下，葉(ye)輪受力(lì)旋轉，其(qi)轉速與(yǔ)管道平(ping)均流㊙️速(su)成正比(bi)，同時，葉(ye)片周期(qī)性地切(qiē)割電磁(cí)鐵産生(sheng)👌的磁力(lì)🛀🏻線，改變(bian)線圈的(de)磁通量(liàng)，根據電(diàn)磁感應(yīng)原理，在(zài)線圈内(nei)将感應(yīng)出脈動(dòng)的電勢(shì)信号，即(jí)電脈沖(chòng)信号，此(ci)電脈動(dong)信号的(de)頻率與(yu)被測流(liú)體的流(liu)量成正(zheng)比。影響(xiang)渦輪流(liú)量計精(jīng)度的主(zhǔ)要外部(bu)🔞因素是(shì)流體的(de)流動狀(zhuang)态，渦輪(lún)流量計(jì)特性曲(qǔ)線要保(bao)持🌈良好(hao)的線性(xing)關系，流(liú)📧過流量(liang)計的流(liú)體應爲(wei)充分發(fa)展的流(liú)型✔️。
1.旋轉(zhuan)系數與(yu)下遊直(zhí)管段長(zhǎng)度之間(jian)的關系(xì)
旋轉流(liú)的旋轉(zhuǎn)強度用(yong)旋轉系(xi)數來表(biǎo)示，旋轉(zhuan)系數定(ding)義爲角(jiǎo)動量通(tōng)量與軸(zhou)向動量(liang)通量的(de)比值：

式(shì)中：ω -- 周向(xiang)速度；
u -- 軸(zhou)向速度(dù)；
R -- 管道半(bàn)徑；
A -- 流體(ti)流過的(de)橫截面(mian)積；
ρ -- 密度(du)。
對于圓(yuan)管内的(de)旋轉流(liú)，在r=0.95R處的(de)旋轉角(jiǎo)度最大(da)，即：

采用(yong)多項叠(dié)代的方(fang)法，可編(bian)程計算(suan)出在某(mou)個值時(shi)⭐（X 爲圓管(guan)直徑D的(de)倍數）滿(mǎn)足一定(ding)精度的(de)Sw值：

    常數(shu)b和c與流(liu)體性質(zhi)、雷諾數(shù)和流量(liang)有關，需(xū)要通過(guò)實驗确(què)定。對于(yu)不可壓(yā)縮流體(ti)，b=0.030~0.085，c=0.10~0.50。一般來(lai)說，流量(liàng)越大，旋(xuan)轉🈲流的(de)衰減越(yue)大，由式(shì)（3）可以看(kan)出，旋轉(zhuan)流發生(sheng)後的直(zhi)管段越(yue)長，旋轉(zhuǎn)流的強(qiang)度越弱(ruo)，對渦輪(lún)流量計(jì)㊙️精度的(de)影🌈響越(yuè)小。
2.實驗(yàn)設計與(yǔ)結果分(fèn)析
    爲了(le)在實驗(yan)過程中(zhōng)能得到(dào)理想的(de)旋轉流(liu)體，實驗(yàn)中采用(yòng)📐了模拟(nǐ)多種強(qiang)度旋轉(zhuan)流的發(fa)生器，旋(xuán)轉流♋發(fa)生❄️器安(ān)裝在流(liú)量計上(shàng)遊來流(liu)的起始(shi)點處。
    實(shí)驗采用(yòng)稱量法(fa)，記錄電(dian)子稱上(shang)的質量(liang)脈沖數(shu)N，N乘以質(zhi)量脈沖(chòng)常數（0.08333），即(jí)得到質(zhi)量值（kg），同(tong)時記錄(lu)時間和(he)渦輪變(bian)送器的(de)脈沖數(shu)，在每個(gè)流量點(dian)重複做(zuò)三次，記(ji)錄三組(zu)數據，共(gòng)選擇5個(gè)流量點(diǎn)來覆蓋(gai)渦輪流(liu)量計的(de)測量量(liang)程。流量(liang)Q=0.08333N/t，儀表系(xì)數爲：

儀(yí)表系數(shu)K與旋轉(zhuan)數Sw成線(xiàn)性關系(xi)，儀表精(jing)度爲：

其(qí)中α、d均爲(wei)待定系(xi)數。
    根據(ju)實驗所(suo)得多組(zǔ)脈沖數(shù)和流量(liang)數據，可(ke)計算出(chu)🤟儀🈲表♻️精(jing)度δ值。按(àn)δ-X方程及(ji)δ和X數據(jù)進行最(zuì)小二乘(cheng)法回歸(guī)，可确定(ding)α和d的數(shù)值。一般(ban)來說，對(duì)不可壓(yā)縮流體(ti)，α=1.15~2.20，d=0.016~0.11。
3.直管段(duan)長度和(he)流量計(jì)精度的(de)初步預(yu)測
    在工(gōng)程設計(jì)中，根據(ju)流體性(xing)質、流量(liàng)和雷諾(nuò)數确定(dìng)α和d值。這(zhe)樣🛀，按照(zhào)式（5）就可(kě)以依不(bu)同的流(liú)量計精(jīng)度要求(qiu)，對直管(guan)段長度(du)進行初(chū)步預測(ce)，或确定(dìng)直管段(duàn)長度後(hou)，對流量(liang)計的精(jīng)度做初(chu)步⛱️預測(ce)。
當δ=0.2%時，不(bu)同流量(liang)下所需(xū)直管段(duan)長度見(jian)表1。
表1 不(bu)同流量(liang)下所需(xu)直管段(duan)長度

d	0.0165	0.0385	0.0578	0.0755	0.0801	0.0910	0.106
X	145.05	62.16	41.41	31.70	29.88	26.30	22.58

當(dāng)X=30時，不同(tong)流量下(xià)儀表精(jing)度見表(biao)2。
表2 不同(tóng)流量下(xià)預測的(de)儀表精(jīng)度

d	0.0165	0.0385	0.0578	0.0755	0.0801	0.0910	0.106
δ	1.33	0.69	0.39	0.23	0.20	0.14	0.10

對流(liú)量計的(de)精度和(hé)直管段(duàn)的預測(cè)，爲不同(tóng)精度要(yào)求的渦(wo)輪流量(liàng)計選擇(zé)适當長(zhǎng)度的直(zhi)管段提(ti)供了理(li)論🌈參考(kǎo)。
4.結語
（1）旋(xuan)轉數Sw與(yu)X成指數(shù)關系，即(jí)随着下(xia)遊距離(li)X的增加(jiā)，旋🐪轉流(liú)強度以(yǐ)指數方(fang)式衰減(jiǎn)。指數系(xi)數c和α值(zhí)與介質(zhi)的性質(zhi)，雷✔️諾數(shu)等參數(shu)有關。
（2）對(dui)于任一(yi)旋轉流(liú)源，随着(zhe)下遊距(jù)離的增(zēng)加，在大(dà)流量區(qu)旋轉👈流(liu)強度衰(shuai)減速度(du)快，而在(zai)小流量(liang)區，旋轉(zhuǎn)流強度(du)衰減速(sù)度要慢(màn)一🌈些，因(yin)此，對小(xiao)流量的(de)流量計(ji)管道設(she)計中需(xū)要加長(zhǎng)直管段(duàn)，以減少(shǎo)旋轉流(liú)對流量(liang)計精度(du)的影響(xiang)。
（3）不論旋(xuán)轉流的(de)方向如(rú)何， 流量(liàng)計 越靠(kao)近旋轉(zhuǎn)流源，流(liu)量計的(de)精度δ越(yue)差，流量(liang)計精度(dù)可以按(an)♻️式（5）進行(hang)初步預(yù)測。

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