流體在封閉管道中流動(dòng)時(shí)，其速度分布會(huì)明顯影響差壓流量計(jì)、超聲流量計(jì)等。這種速度分布同雷諾數(shù) Rep之間有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，因此研究者將這種影響轉(zhuǎn)化成同雷諾數(shù)之間的關(guān)系，并用函數(shù)式或圖表予以描述。例如超聲流量計(jì)有自帶微處理器，能對(duì)雷諾數(shù)的影響作自動(dòng)校正，以提高低流速時(shí)的測(cè)量精確度。本節(jié)主要對(duì)使用廣泛的孔板流量計(jì)和渦街流量計(jì)作較深人的討論。
8.1 孔板流量計(jì)流出系數(shù)同雷諾數(shù)的關(guān)系
在本書的3.1節(jié)中，式(3.1)給出孔板流量計(jì)流量值同各個(gè)自變量的關(guān)系，其中流出系數(shù)C就同管道雷諾數(shù)有關(guān)。其實(shí)C并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨雷諾數(shù)ReD變化的一個(gè)變量。一副孔板制作完成并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，其直徑比β即為常數(shù)，其流出系數(shù)同雷諾數(shù)的關(guān)系可用一條C=f(ReD)關(guān)系曲線來(lái)表示，如圖8.1所示。
在傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)中，由于數(shù)據(jù)處理功能不強(qiáng)，要將C當(dāng)作變量來(lái)處理，是極其困難的，為了使實(shí)際使用流量范圍內(nèi)的流出系數(shù)變化盡可能小，在規(guī)定的范圍內(nèi)，常常采用下面的措施。
a.將差壓上限 △pmax盡可能取大一些，從而使β小一些。
b.縮小管徑，提高流速，從而使節(jié)流裝置在較高雷諾數(shù)條件下使用。
c.限制流量計(jì)的使用下限(結(jié)合差壓計(jì)精確度的約束條件，傳統(tǒng)的共識(shí)是測(cè)量下限不低于30%FS)，因?yàn)榱髁吭叫?，C與常用流出系數(shù)Ccom的差異越大。由于C的在線計(jì)算或自動(dòng)修正難以實(shí)施，所以在設(shè)計(jì)節(jié)流裝置時(shí)設(shè)法將流量測(cè)量下限對(duì)應(yīng)的C和Ccom之間的偏差規(guī)定為≤0.5%，這樣就產(chǎn)生了老版本節(jié)流裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)中的m=f(ReD)界限雷諾數(shù)圖。
隨著微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)儀表的滲透，差壓式流量測(cè)量技術(shù)獲得了一次飛躍，其顯著的標(biāo)志是差壓變送器精確度大大提高，從以前的1.5級(jí)提高到現(xiàn)在的0.1級(jí)甚至0.075級(jí);其次是流量二次表實(shí)現(xiàn)智能化，數(shù)據(jù)處理能力和精確度獲得了極大的提高，這些都為孔板流量計(jì)的測(cè)量低端的精確度的提高創(chuàng)造了充分的條件，在GB/T2624-1993中給出了孔板流出系數(shù)隨雷諾數(shù)變化的關(guān)系式(以角接取壓為例) ,如式(7.27)所示。
