工程中口径大于 300mm 的管道普遍采用取样试验方法、插入安装
方式,仅测取管道中一点或多点的流速来推算流量的插入式
流量计,这类
仪表的共同特点是:结构简单、安装维修方便、价格低廉、重复性好,是工控系统中检测大管道气体流量性价比较高的仪表,一般精确度不高,不宜用于需要准确计量的贸易结算。因其试验方法均为取样性质,所以首先要了解管道内的流速分布,这样才能正确选定检测点的位置及数量。
一 工业管流
1. 千变万化的管内流速分布
管道中安装的形形色色的管配件(如阀门、弯头、歧管、变径管、过滤器等),由于它们的形式及组合方式极多,所引起的管内流速分布也千变万化,难以估计。而绝大多数流量仪表的精确度都与流速分布有关,它的校验所处的流场应与实用条件的流场一致,校验的系数才有意义。这个流场被公认为充分发展紊流,只要管道具有较长的直管段就可以得到。
2. 充分发展紊流
因实际流体均有粘性,在流动过程中会带动或制约相邻层面的流体,这种作用经过约30D(D 为管内径)直管段长度,其流速分布将不再变化,如雷诺数Re<2000 为层流;Re>4000为紊流。工业中多为紊流,即充分发展紊流。
近百年来不少科学家对充分发展紊流进行了大量地测试与描述。其中以Nikaradse 的光滑管充分发展紊流公式*简单,它近似地表达为:
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