压缩机排气量测量.pptx
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1、Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 流量的测量流量的测量流量计有许多分类方法质量流量计与体积流量计容积式、速度式、动量式和质量式流量计直接测量式与间接测量流量计标准节流装置的流量公式标准节流装置的流量公式Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong Universit
2、y a)Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University流量的基本方程式流量的基本方程式不可压缩流体流量方程式不可压缩流体流量方程式选取两个截面选取两个截面和和相应的压力分别为 、流速 流束的截面为D,密度分别为孔板的开孔直径为 列出伯努力方程Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiao
3、tong University 若令若令对于不可压缩流体对于不可压缩流体联立上述两个方程有联立上述两个方程有Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 实际流量测量中,所测的压差()是按一定的取压方式在管壁处取得的,这样与理论上的压差值()有一定的差别,引入一个取压系数 进行修正,它们之间的关系为若令若令流量系数Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 可压缩流体的流量方程式可压缩流体流经节
4、流元件时,由于压力的变化,其密度随之发生变化。Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University因气体的膨胀过程极为迅速,故可以认为是绝热的在截面在截面 和截面和截面-积分积分Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 根据连续性方程根据连续性方程节流装置开孔面积按照不可缩流体相同的理由,引进修正系数 后,并考虑到 则得可压缩流体的流量基本方程式Xian Jiaotong UniversityXian
5、 Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 为了应用的方便将上式右边同时乘和除下列各式得可压缩流体流量的基本方程式为流量系数气体膨胀系数流体收缩系数截面I的流体密度Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 若被测介质是不可压缩的流量的基本方程式同一个流量系数同一个流量系数 既可用于不可压缩流体,也可用于可压缩流体既可用于不可压缩流体,也可用于可压缩流体Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University
6、Xian Jiaotong University 对于孔板,气体膨胀系数则由实验确定应用下式导出压缩机行业对于空气压缩机排气量测量中所采用的排气量计算公式Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University C 为喷嘴系数利用泰勒二项式展开,并略去高次项Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 压缩机排气量是指吸气状态下的容积流量(米3分)吸气状态下的空气密度吸气状态下的空气密度Xian Jiaoto
7、ng UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 测测量量空空气气压压缩缩机机排排气气量量时时,由由于于空空气气流流出出喷喷嘴嘴后后就就直直接接排排入入大大气,故喷嘴后的压力气,故喷嘴后的压力P P2 2 可以认为等于大气的压力可以认为等于大气的压力P P0 0(米2)Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 公式的使用条件公式的使用条件1 1、适合于空气;、适合于空气;2 2、适合于喷嘴;、适合于喷嘴;3 3、为近似
8、公式。、为近似公式。其误差大小与喷嘴前后的差压值有关,当H=1000毫米水柱时,误差0.35%,H=250毫米水柱时,为1%Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 流量基本方程式分析流量基本方程式分析流量系数流量系数流束收缩系数 决定于摩擦力和惯性力。这两个力对流束的收缩起着相反的作用。由流体力学可知,雷诺数ReD的物理意义是惯性力与摩力的比值。当ReD 增加时,流束的收缩将变大。实践证明,当ReD增加到某一定值时,如ReD再继续增加,流束将不再收缩。这时对于标难孔扳 对于标准喷嘴和文丘利
9、管修正系数 与取压点的位置、流动损失和流速沿截面分布的不均匀性等有关,而流动损失和流速沿截面分布的不均匀性、ReD数、管道的粗糙度、m值有关Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 从以上分析可知,值与下列因素有关:节流装置型式、取压方式、ReD、m以及管道的粗糙度等。当节流装置型式和取压方式一定时。值就只决定于ReD、m和管道的粗糙度。显然只有当 值为定值时,压差和流量之间才有单值的函数关系标准孔板Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong Universi
10、tyXian Jiaotong University 标准喷嘴在工业测量的条件下,当ReDRek时,标准孔板的实际流量系数其他标准节流装置的实际流量系数其他标准节流装置的实际流量系数粗糙度校正系数边缘不尖锐校正系数各种标准节流装置的流量系数还可以使用近似公式计算。Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 对于标准孔板与喷嘴,管道粗糙度校正系数rRe
11、 值当D300mm时,Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 流量密度工作状态下流体的动力粘度Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University被测介质的密度被测介质的密度 计算计算在计算被测工作介质的密度时,应采用工作状态下节流装置前面的数值。工作状态
12、下的压力和温度,是通过靠近孔板前面的压力计和温度计测得的。使用压力计和温度计时,必须保证不致引起流束的扰动其它状态下气体的密度可通过下面公式计算获得其它状态下气体的密度可通过下面公式计算获得干燥气体的密度干燥气体的密度湿气体的密度湿气体的密度Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University 混合气体的密度混合气体的密度小流量测量误差小流量测量误差忽略忽略 、的影响的影响差压计的基本误差为差压计的基本误差为1.5%1.5%,流量,流量测量的误差为测量的误差为0.75%0.75%Xian Jiaoton
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