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閱讀：346發(fā)布時(shí)間：2021-12-29
2 V錐流量計(jì)的選型計(jì)算
節(jié)流裝置的選型計(jì)算及所涉及到的單位換算十分繁瑣，這里不再贅述。以下僅通過(guò)國(guó)標(biāo)（GB/T2624－93）的方程式引述一下V錐流量計(jì)的選型計(jì)算。公式中的字母代號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表1。為便于比較，兩者的公式都采用國(guó)際單位制并經(jīng)過(guò)形式上的處理。
國(guó)際孔板流量公式：
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)錐流量公式：
可以看出內(nèi)錐公式中的Y就是國(guó)標(biāo)公式中的 
，CD就相當(dāng)于C，可見(jiàn)它們是*一致的。
但是，首先這里要注意一個(gè)實(shí)質(zhì)性的區(qū)別：同是節(jié)流裝置，孔板是外測(cè)圓環(huán)節(jié)流，內(nèi)錐是中心圓錐節(jié)流。因此引出“節(jié)流比系數(shù)”這個(gè)概念，用以描述一個(gè)節(jié)流裝置的節(jié)流程度：它等于節(jié)流裝置在節(jié)流處的最小流通面積與節(jié)流裝置內(nèi)部截面積比值的平方根，同樣計(jì)為 
。這比把 
稱作直徑比在物理意義上更準(zhǔn)確。對(duì)于孔板節(jié)流裝置，則有：
對(duì)于內(nèi)錐節(jié)流裝置，則有：
＝ 
式中：d’是內(nèi)錐節(jié)流裝置的等效開(kāi)孔圓直徑。
其次，可膨脹性系數(shù)的公式也有點(diǎn)不同。不論國(guó)標(biāo)用 
來(lái)表示也好，美國(guó)氣體協(xié)會(huì)用Y來(lái)表示也好，它們都是：
（或Y）＝1－（0.41＋0.35 
而標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)錐的可膨脹性系數(shù)計(jì)算公式為
Y＝1－（0.649＋0.696 
） 
最后，也是最重要的是流出系數(shù)的求值問(wèn)題。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置，國(guó)標(biāo)給出：
C=0.5959+0.0312 
對(duì)于內(nèi)錐節(jié)流裝置，McCrometer公司公開(kāi)給出的是一個(gè)估算式：
CD=1－（1－ 
從式中可以明顯看出此處的CD與雷諾數(shù)無(wú)關(guān)，僅僅是建立在節(jié)流裝置的幾何尺寸上；而且注明由該式求得的CD估算值與實(shí)際值的偏差為 
，適用條件是0.4< 
<0.85、0.025m<D<0.400m、ReD>8×103和Y>0.96。
事實(shí)上，v錐節(jié)流裝置和其它節(jié)流裝置一樣，都遵守相似定律，這就是說(shuō)內(nèi)錐流量計(jì)也可以象標(biāo)準(zhǔn)孔板一樣進(jìn)行參比計(jì)算。比如迭代法，按照McCrometer公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是用上述流出系數(shù)估算公式先確定一個(gè)CD初值，然后通過(guò)流量公式和雷諾數(shù)公式求出雷諾數(shù)，再?gòu)腞eD－CD表中查出對(duì)應(yīng)的新CD值，如此反復(fù)迭代，直到最后兩次流量計(jì)算值的差的值小于0.01％為止。
然而，v錐流量計(jì)目前還存在著知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)利益的保護(hù)問(wèn)題，生產(chǎn)商不提供ReD－CD表，這很不方便。經(jīng)過(guò)對(duì)一些技術(shù)資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，本文建議在流出系數(shù)估算公式中加入雷諾數(shù)修正項(xiàng)，從而得出下式來(lái)頂替ReD－CD表作迭代計(jì)算用：
CD=1－ 
象這樣的選型計(jì)算*可以滿足編制工程建議書(shū)、確定流量計(jì)通徑和直管段長(zhǎng)度的需要，所求得的計(jì)算CD值也可用于二級(jí)以下的計(jì)算應(yīng)用，但這只是一種估算。
對(duì)于其余參數(shù)的計(jì)算，兩者的公式*相同，包括氣體體積的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換、雷諾數(shù)、材料熱膨脹等。
公式中字母代號(hào)含意列于表1。
表1 字母代號(hào)含意
| C流出系數(shù)（國(guó)標(biāo)命名法） |
|
| CD流出系數(shù)（內(nèi)錐命名法） | p流體靜壓，pa |
| D工況下節(jié)流件孔徑或內(nèi)錐外徑，m |
|
| D工況下流量計(jì)內(nèi)徑，m |
|
|
| Y可膨脹性系數(shù) |
|
| qm質(zhì)量流量，kg/s |
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