江蘇華云儀表有限公司
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閱讀：416發(fā)布時間：2021-12-2
氣體渦輪流量計屬于速度式流量計，是近幾年來迅速發(fā)展起來的一種流量儀表。這種儀表具有測量精度高、壓力損失較小、量程比大等特點，能夠測量多種氣體或是液體的瞬時流量跟流體總量。
氣體渦輪流量計主要是根據(jù)渦輪工作原理來進行測量，其作用在渦輪上的力矩可以分為以下幾個：流體通過渦輪時對葉片產(chǎn)生的切向推動力矩M1；流體沿渦輪表面流動時產(chǎn)生的粘滯摩擦力矩M2；軸承的摩擦力矩M3；磁電轉(zhuǎn)換器對渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。
由此可建立渦輪的運動微分方程：JM1-（ M2 + M3 + M4）
(1)上述公式中：J代表渦輪的轉(zhuǎn)動慣量；ω代表渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度；T代表時間。
若是流量恒定時，渦輪達到勻速轉(zhuǎn)動，因此M1= M2 + M3 + M4。推動力矩可表示為：M1 = a1qv2 – a2ωqv (2)，其中：a1、a2代表與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù)；qv為流量，L/s。
因為渦輪流量計在量程范圍內(nèi)是屬于紊流工作區(qū)，因此以下計算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時可近似表示為：M2 = a3qv2 (3)，通常M3和M4相對于M2比較小，但為了提高計算精度，這*據(jù)相關(guān)文獻推導出了它們的表達式：
M 3 = a4ω2/3 (4)
M4 = a5ω3 (5)
分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)整理可得：
qv2 – a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)
其中：a6、a7、a8為經(jīng)整理后的綜合系數(shù)。
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