彎管技術(shù)信息分享
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彎管流量計(jì)與傳統(tǒng)的孔板流量計(jì)一樣同屬于差壓式流量計(jì)的范疇,只是彎管流量計(jì)產(chǎn)生差壓的方式與孔板流量計(jì)不同,孔板是利用流體的縮放原理產(chǎn)生差壓的,而彎管傳感器是利用流體的慣性原理產(chǎn)生差壓的。當(dāng)流體通過(guò)彎管時(shí),由于受彎管的約束流體被迫作類(lèi)似的圓周運(yùn)動(dòng),流體在作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力作用于彎管的內(nèi)外兩側(cè),使彎管傳感器內(nèi)外兩側(cè)之間產(chǎn)生一個(gè)壓力差,該壓力差(也就是壓差值)的大小與流體的密度有關(guān),與流體的平均流速有關(guān),與流體作圓周運(yùn)動(dòng)的曲率半徑有關(guān)。他們之間遵循作圓周運(yùn)動(dòng)物體都必須遵循的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)規(guī)律。
F=m(V²/R)
其中:F—流體對(duì)彎管施加的離心力;
V—流體值彎管中的平均流速;
R—彎管中心曲率半徑;
我們對(duì)上述公式進(jìn)行整合、積分處理之后,最終獲得如下關(guān)系式:
V=α(R/d)1/2(ΔP/ρ)1/2
其中:V—介質(zhì)中彎管傳感器中的平均流速;
R/d—彎管傳感器的彎徑比;
ΔP—流體通過(guò)彎管傳感器時(shí)產(chǎn)生的差壓值;
ρ—介質(zhì)的密度;
這個(gè)公式就是彎管流量計(jì)的基本公式,它描述了介質(zhì)在彎管傳感器中流動(dòng)時(shí),介質(zhì)對(duì)彎管施加的離心力與介質(zhì)的密度,介質(zhì)的平均流速以及彎管的重要幾何尺寸彎徑比之間的關(guān)系。這里提到的彎徑比就是彎管的中心曲率半徑與彎管內(nèi)徑的比值,它是描述彎管幾何特征的重要參數(shù)。彎徑比的大小準(zhǔn)確地描述了彎管的彎曲程度,隨著彎管彎徑比的增加,彎管的彎曲程度將減小。
通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),我們推導(dǎo)所得的數(shù)學(xué)公式完全符合實(shí)際的結(jié)果,只要介質(zhì)在彎管傳感器中流動(dòng)的最小雷諾數(shù)達(dá)到一個(gè)極低值以上,彎管流量計(jì)的流量系數(shù)α就是一個(gè)定值,這個(gè)結(jié)論與孔板流量計(jì)也是十分相似的。