摘要:多(duo)工況下渦(wo)輪流量計(ji) 标定曲線(xian)之間的差(cha)異性問題(ti)一直受到(dao)儀表研究(jiu)者的關注(zhu)。在天然氣(qi)貿易交接(jie)過程中,渦(wo)輪流量計(ji)在常壓空(kong)氣下的檢(jian)定結論和(he)标定數據(ju)能否應用(yong)于高壓工(gong)況一直存(cun)在争議。爲(wei)了對比多(duo)工況下渦(wo)輪流量計(ji)的标定曲(qu)線,使用高(gao)壓空氣環(huan)道流量标(biao)準裝置，在(zai)1.6~5.0MPa之間3個工(gong)作壓力下(xia)對渦輪流(liu)量計進行(hang)了标定,3條(tiao)标定曲線(xian)在低雷諾(nuo)數區域出(chu)現明顯的(de)分散,标定(ding)數據最大(da)相差0.65%。随着(zhe)雷諾數增(zeng)加,3條标定(ding)曲線逐漸(jian)接近，最終(zhong)标定數據(ju)之間的差(cha)異不超過(guo)0.2%。應用渦輪(lun)流量計物(wu)理模型的(de)函數形式(shi)分析并解(jie)釋了标定(ding)曲線簇的(de)形态。結果(guo)表明，軸承(cheng)阻力是導(dao)緻标定曲(qu)線分散的(de)原因,而随(sui)着雷諾數(shu)的增加，僅(jin)和雷諾數(shu)有關的流(liu)體粘性阻(zu)滞力矩逐(zhu)漸成爲阻(zu)滞力矩的(de)主要部分(fen)，因而多個(ge)工況下标(biao)定曲線趨(qu)于聚合。變(bian)粘度液體(ti)渦輪流量(liang)計的标定(ding)實驗也可(ke)以觀察到(dao)類似的曲(qu)線簇形态(tai),這表明标(biao)定曲線的(de)分散與聚(ju)合和流體(ti)的運動粘(zhan)度有關。标(biao)定曲線的(de)聚合減弱(ruo)了工況條(tiao)件引起的(de)物性變化(hua)對渦輪流(liu)量計精度(du)的影響，如(ru)果渦輪流(liu)量計能夠(gou)在高雷諾(nuo)數下保持(chi)良好的線(xian)性度,就可(ke)以将其很(hen)好地應用(yong)于多工況(kuang)的測量工(gong)作。
0引言
　　現(xian)代化生産(chan)、油氣貿易(yi)、醫療衛生(sheng)等衆多領(ling)域要求準(zhun)确測量流(liu)動介質的(de)流量。渦輪(lun)流量計因(yin)其計量精(jing)度高，重複(fu)性好,耐高(gao)壓,很強的(de)抗幹擾能(neng)力，測量範(fan)圍寬印等(deng)優點被廣(guang)泛應用。自(zi)1790年ReinhardWoltman發明第(di)一台渦輪(lun)流量計以(yi)來.流量計(ji)制造商和(he)儀器儀表(biao)科研院所(suo)在提高渦(wo)輪流量計(ji)測量性能(neng)方面作了(le)大量的工(gong)作。改進葉(ye)輪葉片的(de)結構、尺寸(cun)和材質,優(you)化傳感器(qi)性能一直(zhi)都是渦輪(lun)流量計的(de)研究重點(dian)。
　　渦輪流量(liang)計的缺點(dian)之一是需(xu)要定期(一(yi)般爲兩年(nian))校準以保(bao)持其測量(liang)準确性;另(ling)一個缺點(dian)是,即使在(zai)标定和使(shi)用過程中(zhong)都使用同(tong)一介質,由(you)于工況條(tiao)件(壓力，溫(wen)度，粘度)改(gai)變引起的(de)物性變化(hua)對渦輪流(liu)量計精度(du)有不同程(cheng)度的影響(xiang),技術人員(yuan)不得不針(zhen)對現場工(gong)況增加額(e)外的校準(zhun)工作。例如(ru)，在石油、天(tian)然氣的貿(mao)易交接中(zhong),一旦管道(dao)中的物質(zhi)或物性發(fa)生明顯變(bian)化，需要在(zai)現場重新(xin)标定渦輪(lun)流量計。又(you)如,爲了使(shi)渦輪流量(liang)計适用于(yu)多種粘性(xing)差異很大(da)的烴類燃(ran)料,有的校(xiao)準實驗室(shi)維護着多(duo)個流量标(biao)準裝置,每(mei)個裝置使(shi)用不同粘(zhan)度的流體(ti)介質,有的(de)校準實驗(yan)室建立了(le)以溶液配(pei)比調節或(huo)溫度調節(jie)爲基本手(shou)段的變粘(zhan)度試驗台(tai)。 氣體渦輪(lun)流量計 制(zhi)造商一般(ban)提供的是(shi)常壓空氣(qi)下的檢定(ding)或校準證(zheng)書，檢定結(jie)論或校準(zhun)數據是否(fou)适用于城(cheng)市管網和(he)地區輸配(pei)氣幹線_上(shang)的中 高壓(ya)天然氣渦(wo)輪流量計(ji) 一直存在(zai)争議。因此(ci)，渦輪流量(liang)計在不同(tong)介質,不同(tong)工況下的(de)标定曲線(xian)存在差異(yi)受到儀器(qi)儀表和流(liu)量測量學(xue)術界的關(guan)注。本文使(shi)用高壓空(kong)氣環道流(liu)量标準裝(zhuang)置标定渦(wo)輪流量計(ji),獲得多個(ge)壓力工況(kuang)下标定曲(qu)線簇的形(xing)态，通過一(yi)個渦輪流(liu)量計物理(li)模型的函(han)數形式爲(wei)不同工況(kuang)下标定曲(qu)線的差異(yi)性變化趨(qu)勢提供合(he)理的解釋(shi)。
1常壓空氣(qi)與高壓天(tian)然氣标定(ding)結果對比(bi)
　　2015年至2018年，上(shang)海市計量(liang)測試技術(shu)研究院使(shi)用常壓空(kong)氣流量标(biao)準裝置(量(liang)程2~4500m3/h,相對擴(kuo)展不确定(ding)Urel=0.16%,k=2))對32台進口(kou)渦輪流量(liang)計實施檢(jian)定,流量計(ji)入關前都(dou)經過德國(guo)國家高壓(ya)天然氣流(liu)量标準裝(zhuang)置(量程3~6500m³/h,相(xiang)對擴展不(bu)确定度Urel=0.12%,k=2)的(de)實流标定(ding)。常壓空氣(qi)流量标準(zhun)裝置的量(liang)值溯源到(dao)中國氣體(ti)流量國家(jia)基準，德國(guo)國家高壓(ya)天然氣流(liu)量标準裝(zhuang)置使用的(de)流量标準(zhun)值是荷蘭(lan)法國-德國(guo)協同參考(kao)值(harmonizedreferencevalue)。根據流(liu)量計的型(xing)号規格以(yi)及标定時(shi)的工況壓(ya)力,将32台流(liu)量計分爲(wei)4組,對應的(de)工作介質(zhi)及其物理(li)性質如表(biao)1所示。标定(ding)數據經彙(hui)總整理後(hou)繪制成體(ti)積流量-誤(wu)差曲線，如(ru)圖1所示。
 
　　圖(tu)1所示的點(dian)對點誤差(cha)對比表明(ming)，對于不同(tong)的流量計(ji)規格,兩個(ge)壓力工況(kuang)下标定曲(qu)線之間的(de)差異各不(bu)相同,有的(de)差異不大(da),例如圖1(c)所(suo)示的差距(ju)甚至小于(yu)0.2%;有的差異(yi)超過1%,且标(biao)定曲線的(de)形狀也完(wan)全不同,如(ru)圖1(d)所示。由(you)于中德兩(liang)套标準裝(zhuang)置均經過(guo)嚴格的量(liang)值溯源、穩(wen)定性考核(he)以及國家(jia)、地域之間(jian)的量值比(bi)對,可以排(pai)除由于系(xi)統誤差導(dao)緻的測量(liang)結果差異(yi)。通過比較(jiao)中德兩套(tao)标準裝置(zhi)的介質物(wu)性可知，即(ji)使介質的(de)動力粘度(du)相近，高壓(ya)天然氣的(de)密度與常(chang)壓空氣的(de)密度存在(zai)數十倍的(de)差異,因而(er)以體積流(liu)量來對比(bi)兩個工況(kuang)下的誤差(cha)不符合流(liu)動相似準(zhun)則的要求(qiu),即不具備(bei)可比性。
 
 
　　圖(tu)2所示爲。上(shang)述渦輪流(liu)量計基于(yu)雷諾數(Reynoldsnumber,Re)的(de)誤差對比(bi)。由于渦輪(lun)流量計一(yi)般是以體(ti)積流量标(biao)稱其量程(cheng)範圍，轉化(hua)到雷諾數(shu)後，常壓下(xia)雷諾數量(liang)程與高壓(ya)下雷諾數(shu)量程存在(zai)間隔,兩個(ge)工況壓力(li)相差越小(xiao)，間隔區間(jian)越小，常壓(ya)雷諾數上(shang)限的誤差(cha)與高壓雷(lei)諾數下限(xian)的誤差越(yue)接近，圖2(b)與(yu)圖2(c)中兩者(zhe)相差分别(bie)爲0.24%和0.05%，可以(yi)認爲流量(liang)計的誤差(cha)幾乎随雷(lei)諾數連續(xu)變化。圖2中(zhong)兩條誤差(cha)曲線沒有(you)重疊或交(jiao)集，意味着(zhe)流量計分(fen)别工作在(zai)不同的流(liu)動特征區(qu)域，無法進(jin)行常壓空(kong)氣與高壓(ya)天然氣之(zhi)間的點對(dui)點誤差對(dui)比。因此，需(xu)要增加高(gao)壓空氣下(xia)的标定實(shi)驗。
 
 
 
2高壓空(kong)氣環道流(liu)量标準裝(zhuang)置
　　一台經(jing)過常壓空(kong)氣标定的(de)DN100渦輪流量(liang)計分别在(zai)高壓空氣(qi)環道流量(liang)标準裝置(zhi)(如圖3所示(shi))和德國國(guo)家高壓天(tian)然氣流量(liang)标準裝置(zhi)(工作壓力(li)5.1MPa)上接受标(biao)定。
 
　　高壓空(kong)氣環道流(liu)量标準裝(zhuang)置的量程(cheng)爲13~4000m³/h,相對擴(kuo)展不确定(ding)度U。=0.25%(k=2)，并聯使(shi)用一台DN80氣(qi)體容積式(shi)流量計(量(liang)程:13~250m³/h)，一台DN200渦(wo)輪流量計(ji)(量程:800~1600m³/h)和一(yi)台DN250渦輪流(liu)量計(量程(cheng):130~2500m³/h)作爲主标(biao)準器。裝置(zhi)通過高壓(ya)循環壓縮(suo)機驅動閉(bi)環回路中(zhong)的介質氣(qi)體實現所(suo)需的流量(liang)，工作壓力(li)調節範圍(wei)0.4~5.0MPa.系統外置(zhi)制冷機組(zu)和循環冷(leng)卻機，通過(guo)閉環回路(lu)中的熱交(jiao)換器将每(mei)次标定循(xun)環使用的(de)氣體溫度(du)變化控制(zhi)在0.2℃以内。此(ci)外,裝置還(hai)配備了超(chao)聲流量計(ji)用于主标(biao)準器的在(zai)線核查。
3結(jie)果與分析(xi)
3.1多工況下(xia)的标定結(jie)果
　　4個工況(kuang)下的标定(ding)結果如圖(tu)4所示，誤差(cha)棒用各個(ge)裝置的相(xiang)對測量不(bu)确定度表(biao)示。0.1MPa常壓空(kong)氣的上限(xian)雷諾數和(he)2.6MPa高壓空氣(qi)的下限雷(lei)諾數比較(jiao)接近，各自(zi)對應的誤(wu)差相差0.24%。4個(ge)壓力工況(kuang)(0.1.1.6、2.6和5.1MPa)下的标(biao)定曲線包(bao)含3段明顯(xian)的雷諾數(shu)重疊區域(yu),區域内兩(liang)兩曲線之(zhi)間的差異(yi)小于0.2%，而且(qie)2.6MPa空氣與高(gao)壓天然氣(qi)(5.1MPa)的标定曲(qu)線更爲接(jie)近，點對點(dian)差異甚至(zhi)小于0.1%。由于(yu)3個工況(常(chang)壓、高壓空(kong)氣和天然(ran)氣)下的實(shi)驗相互獨(du)立，标定數(shu)據兩兩之(zhi)間的差異(yi)小于裝置(zhi)間的合成(cheng)擴展不确(que)定度，說明(ming)渦輪流量(liang)計标定曲(qu)線随雷諾(nuo)數變化，而(er)且随着工(gong)況壓力增(zeng)加，标定曲(qu)線保持連(lian)續性延拓(tuo)。當Re>2.95x104,各個工(gong)況的标定(ding)數據之間(jian)的差異不(bu)超過0.30%，如圖(tu)4帶狀區域(yu)所示，且随(sui)着雷諾數(shu)增加,這種(zhong)差異呈現(xian)出逐漸縮(suo)小的趨勢(shi)，曲線也逐(zhu)漸相互接(jie)近。基于渦(wo)輪流量計(ji)在高雷諾(nuo)數區域表(biao)現出的這(zhe)一特性，技(ji)術人員就(jiu)能夠以較(jiao)高的置信(xin)度估計出(chu)流量計在(zai)其他相近(jin)工況壓力(li)下的誤差(cha)。
 
　　需要指出(chu)的是，上述(shu)實驗是在(zai)流量計制(zhi)造商限定(ding)的體積流(liu)量量程内(nei)進行,僅在(zai)部分雷諾(nuo)數重疊區(qu)存在誤差(cha)的點對點(dian)比較，爲了(le)擴大比較(jiao)範圍，有必(bi)要将标定(ding)實驗拓展(zhan)到流量計(ji)量程的下(xia)限以下。爲(wei)此，在高壓(ya)空氣環道(dao)流量标準(zhun)裝置的3個(ge)工況(1.6.3.2.5.0MPa)下對(dui)一台DN150的渦(wo)輪流量計(ji)進行多點(dian)标定，結果(guo)如圖5所示(shi)。
　　渦輪流量(liang)計在始動(dong)階段需要(yao)克服機械(xie)阻力所産(chan)生的制動(dong)轉矩，因而(er)标定曲線(xian)都是從負(fu)偏差開始(shi)向正偏差(cha)方向延伸(shen)。在雷諾數(shu)的低區各(ge)個工況數(shu)據之間呈(cheng)現出明顯(xian)的分散性(xing),且工況壓(ya)力相差越(yue)大，分散性(xing)特征越顯(xian)著,點對點(dian)誤差比較(jiao)最大相差(cha)約爲0.65%。随着(zhe)雷諾數上(shang)升，不同工(gong)況壓力下(xia)的數據點(dian)逐漸接近(jin)，趨于收斂(lian)，如圖5中兩(liang)條輪廓虛(xu)線所示，最(zui)終點對點(dian)誤差比較(jiao)僅有0.1%的差(cha)異。
 
3.2渦輪流(liu)量計物理(li)模型的函(han)數形式
　　使(shi)用不同粘(zhan)度液體的(de)渦輪流量(liang)計标定實(shi)驗也可以(yi)觀察到标(biao)定曲線的(de)分散現象(xiang)。例如，同一(yi)流量計在(zai)航空燃料(liao)(μ=1.2x10-6m2/s)和液壓油(you)(μ=16x10-6m2/s~100x10-6m2/s)下的标定(ding)曲線會相(xiang)差0.6%~2.2%8每一種(zhong)粘度介質(zhi)對應不同(tong)的标定曲(qu)線，除非流(liu)量計在某(mou)個指定并(bing)且恒定粘(zhan)度的介質(zhi)下工作，否(fou)則，用戶要(yao)想獲得.正(zheng)确的測量(liang)結果，不得(de)不依賴于(yu)變粘度試(shi)驗台。爲了(le)克服這個(ge)困難，研究(jiu)人員引入(ru)了通用粘(zhan)度曲線(universalviscositycurve,UVC)回(hui),使用儀表(biao)系數K,(單位(wei)體積流體(ti)通過流量(liang)計時，流量(liang)計輸出的(de)脈沖數)與(yu)ƒ/v(流量計輸(shu)出頻率與(yu)介質運動(dong)粘度之比(bi))的關系繪(hui)制标定曲(qu)線，該方法(fa)将體積流(liu)量qv用流量(liang)計輸出頻(pin)率f來表示(shi)，使用ƒ/v來歸(gui)并體積流(liu)量和運動(dong)粘度，如式(shi)(1)所示，通用(yong)粘度曲線(xian)本質上反(fan)映了流量(liang)計靈敏度(du)與雷諾數(shu)的關系:
 
d是(shi)渦輪流量(liang)計的口徑(jing)。将不同粘(zhan)度下流量(liang)計的标定(ding)數據繪制(zhi)在一張圖(tu)内,形成一(yi)條平滑的(de)标定曲線(xian).那麽該标(biao)定曲線就(jiu)可以适用(yong)多種粘度(du),精度在+0.5%以(yi)内。但是通(tong)，用粘度曲(qu)線僅适用(yong)于雷諾數(shu)相關區域(yu),在該區域(yu)内渦輪流(liu)量計的示(shi)值誤差(或(huo)儀表系數(shu))隻與雷諾(nuo)數有關,而(er)在适用範(fan)圍之外,就(jiu)會出現随(sui)粘度變化(hua)的分散性(xing)特征。
　　從上(shang)述分析可(ke)知，影響渦(wo)輪流量計(ji)精度的相(xiang)關特性是(shi)介質的運(yun)動粘度,而(er)不是動力(li)粘度。Lee等[10-41和(he)Rubin等[12通過動(dong)量和機翼(yi)理論确定(ding)了流體阻(zu)力矩,由于(yu)當時研究(jiu)對象是氣(qi)體，在量程(cheng)的高區部(bu)分,氣體動(dong)力粘度變(bian)化的影響(xiang)很小，于是(shi)他們簡化(hua)了軸承阻(zu)力矩的影(ying)響，并認爲(wei)其在所研(yan)究的雷諾(nuo)數範圍内(nei)保持不變(bian),他們的标(biao)定數據表(biao)明,儀表系(xi)數是雷諾(nuo)數的近似(si)線性函數(shu)。當把Lee的模(mo)型應用到(dao)液體時,卻(que)無法解釋(shi)爲何在低(di)雷諾數範(fan)圍,流量計(ji)在不同粘(zhan)度介質下(xia)的标定曲(qu)線出現分(fen)散。[13][14]Pope等和Wright等(deng)在研究丙(bing)二醇水混(hun)合物替代(dai)Stoddard輕質礦物(wu)油作爲渦(wo)輪流量計(ji)的校準介(jie)質時擴展(zhan).了Lee模型.把(ba)軸承阻力(li)矩引入對(dui)理想流量(liang)計儀表系(xi)數K;(rad/m')的修正(zheng),将基于角(jiao)頻率o(rad/s)的流(liu)量計儀表(biao)系數Kw(rad/m2)表示(shi)爲:
 
　　式(5)中4個(ge)含待定系(xi)數的修正(zheng)項依次分(fen)别爲:流體(ti)阻力項，軸(zhou)承靜态阻(zu)力項，軸承(cheng)粘性阻力(li)項,以及由(you)于軸向推(tui)力和轉子(zi)系統的動(dong)态不平衡(heng)引起的軸(zhou)承阻力項(xiang)。最後一項(xiang)影響很小(xiao)，可以忽略(lue)不計。在研(yan)究中高壓(ya)氣體渦輪(lun)流量計時(shi)考慮到軸(zhou)與軸承之(zhi)間的潤滑(hua)油處于層(ceng)流狀态，認(ren)爲渦輪軸(zhou)承阻力矩(ju)與其渦輪(lun)旋轉角速(su)度呈一階(jie)線性關系(xi),他們在“渦(wo)輪減速”實(shi)驗中發現(xian),軸承阻力(li)對渦輪流(liu)量計的影(ying)響在低雷(lei)諾數下尤(you)其明顯,基(ji)于實驗數(shu)據,提出了(le)以下的模(mo)型:
 
3.3分析與(yu)解釋
　　由式(shi)(5)~(7)可知,無論(lun)工作介質(zhi)是液體還(hai)是氣體，渦(wo)輪流量計(ji)的标定誤(wu)差模型都(dou)包括兩部(bu)分,僅和雷(lei)諾數有關(guan)的流體阻(zu)力項,和體(ti)積流量qv有(you)關的軸承(cheng)阻力項。Lee的(de)研究工作(zuo)忽略了介(jie)質的運動(dong)粘度對軸(zhou)承阻力矩(ju)的影響,按(an)照Lee的原始(shi)模型,隻要(yao)雷諾數相(xiang)同,無論動(dong)力粘度(對(dui)于液體)、工(gong)作壓力(對(dui)于氣體)如(ru)何變化，僅(jin)考慮流體(ti)粘性阻力(li)的标定曲(qu)線一定不(bu)會出現分(fen)散,而軸承(cheng)阻力項恰(qia)怡是造成(cheng)曲線分散(san)的原因,對(dui)于液體介(jie)質，不同的(de)動力粘度(du)導緻曲線(xian)分散。對于(yu)氣體,需要(yao)進--步分析(xi)式(5)~(7)中的軸(zhou)承阻力項(xiang)。由式(1)可知(zhi)，雷諾數通(tong)過運動粘(zhan)度關聯體(ti)積流量,将(jiang)式(5)~(7)中代表(biao)軸承阻力(li)項的共有(you)部分作如(ru)下變換:
 
　　由(you)于氣體的(de)動力粘度(du)幾乎不随(sui)壓力變化(hua)，故軸承阻(zu)力項和雷(lei)諾數以及(ji)由壓力引(yin)起的氣體(ti)密度有關(guan),所以會出(chu)現對于同(tong)一個雷諾(nuo)數，不同工(gong)作壓力下(xia)的标定數(shu)據存在顯(xian)著差異,但(dan)是這一分(fen)散性特征(zheng)被限制在(zai)低雷諾數(shu)區域，随着(zhe)雷諾數的(de)平方級增(zeng)加趨于消(xiao)失,因而在(zai)高雷諾數(shu)區域,多個(ge)壓力工況(kuang)下的标定(ding)曲線逐漸(jian)聚合爲一(yi)條僅和雷(lei)諾數有關(guan)的曲線(嚴(yan)格來說是(shi),多條非常(chang)接近的标(biao)定曲線),此(ci)時,流量計(ji)的誤差僅(jin)受流體粘(zhan)性阻滞的(de)影響,且工(gong)況壓力越(yue)高,氣體密(mi)度越大,進(jin)入聚合區(qu)域時的雷(lei)諾數也越(yue)大,或者,運(yun)動粘度越(yue)大的标定(ding)曲線越早(zao)進入聚合(he)區。
　　在測量(liang)推進系統(tong)的液氫流(liu)量過程中(zhong),爲了降低(di)危險和實(shi)驗成本,使(shi)用高壓氮(dan)氣模拟液(ye)氫标定一(yi)台1.5inch3渦輪流(liu)量計,實驗(yan)工況及物(wu)性參數如(ru)表2所示。
 
　　各(ge)個工況下(xia)的标定曲(qu)線如圖6所(suo)示，試驗結(jie)果用儀表(biao)系數K,表示(shi)，原技術報(bao)告是以水(shui)标定的儀(yi)表系數作(zuo)爲參照,經(jing)歸--化處理(li)後作爲縱(zong)坐标,橫坐(zuo)标是體積(ji)流量量程(cheng)的百分比(bi),爲方便分(fen)析,将标定(ding)數據轉爲(wei)圖7所示(橫(heng)坐标以雷(lei)諾數表示(shi))。物性方面(mian),58.9和78.9atm的高壓(ya)氮氣分别(bie)與液氫的(de)密度和運(yun)動粘度很(hen)接近,所以(yi)标定結果(guo)對比符合(he)流動相似(si)準則的要(yao)求。6組标定(ding)數據在量(liang)程的低區(qu)(<50%FS,Re<5x10')差異較大(da),标定曲線(xian)呈現出“扇(shan)形”特征，随(sui)着雷諾數(shu)上升,差異(yi)逐漸減小(xiao)“扇形”趨于(yu)收斂。4個高(gao)壓氮氣(工(gong)況壓力≥38.1atm)以(yi)及液氫的(de)标定數據(ju)在量程的(de)高區很接(jie)近,5條标定(ding)曲線聚合(he)于一個0.5%的(de)區間(如圖(tu)7中帶狀部(bu)分所示)。如(ru)果以該區(qu)間作爲僅(jin)與雷諾數(shu)相關的聚(ju)合域,4條高(gao)壓氮氣标(biao)定曲線随(sui)着壓力的(de)上升，依次(ci)進入該區(qu)間，正如前(qian)文的分析(xi),工況壓力(li)越高,進入(ru)聚合域所(suo)對應的雷(lei)諾數也越(yue)大。
 

 
4結論
　　介(jie)質的運動(dong)粘度是影(ying)響渦輪流(liu)量計精度(du)的重要因(yin)素。對于液(ye)體介質,一(yi)般通過改(gai)變溫度、改(gai)變混合溶(rong)液的配比(bi)實現變粘(zhan)度的标定(ding)實驗,來研(yan)究渦輪流(liu)量計在多(duo)工況下的(de)标定曲線(xian)。對于氣體(ti)介質,往往(wang)是通過改(gai)變工作壓(ya)力來觀察(cha)标定曲線(xian)的差異。限(xian)于标準裝(zhuang)置的功能(neng)和調壓能(neng)力。本文使(shi)用常壓、中(zhong)高壓氣體(ti)流量标準(zhun)裝置标定(ding)渦輪流量(liang)計,實驗結(jie)果表明，與(yu)工況壓力(li)有關的軸(zhou)承阻力導(dao)緻對應的(de)标.定曲線(xian)在低雷諾(nuo)數區域存(cun)在顯著差(cha)異,随着雷(lei)諾數增加(jia)，差異減小(xiao)，各條曲線(xian)趨于一個(ge)僅和雷諾(nuo)數相關的(de)聚合域，而(er)且随着工(gong)況壓力的(de)增加,标定(ding)曲線保持(chi)連續性延(yan)拓，于是,技(ji)術人員就(jiu)能夠在雷(lei)諾數重疊(die)區域以較(jiao)高的置信(xin)度估計出(chu)流量計在(zai)其他相近(jin)工況壓力(li)下的标定(ding)誤差。這有(you)利于減弱(ruo)工況引起(qi)的物性變(bian)化對渦輪(lun)流量計精(jing)度的影響(xiang),一方面,如(ru)果制造商(shang)能夠在渦(wo)輪流量計(ji)的高雷諾(nuo)數區保持(chi)良好的線(xian)性度,那麽(me)流量計就(jiu)能以較高(gao)的置信度(du)适用于多(duo)個壓力工(gong)況，而且中(zhong)壓工況下(xia)的标定曲(qu)線能夠以(yi)較小的雷(lei)諾數先于(yu)高壓工況(kuang)進入聚合(he)域,這有利(li)于标準表(biao)法流量标(biao)準裝置的(de)選型工作(zuo)，另一.方面(mian),裝置的設(she)計者需要(yao)避免标準(zhun)流量計工(gong)作在軸承(cheng)阻滞效應(ying)顯著的低(di)雷諾數區(qu)域。
　　本文的(de)實驗和引(yin)用結果并(bing)沒有發現(xian)工作介質(zhi)種類的差(cha)異(例如天(tian)然氣和空(kong)氣，氮氣和(he)液氫)對渦(wo)輪流量計(ji)的标定結(jie)果有明顯(xian)的影響。由(you)于直排式(shi)高壓天然(ran)氣流量标(biao)定裝置的(de)成本及安(an)全性保護(hu)措施投入(ru)非常巨大(da),而高壓空(kong)氣環道氣(qi)體流量标(biao)準裝置的(de)優點日益(yi)凸顯，德國(guo)聯邦物理(li)技術研究(jiu)院已經批(pi)準使用高(gao)壓空氣替(ti)代高壓天(tian)然氣進行(hang)貿易交接(jie)計量,并在(zai)多個校準(zhun)機構實施(shi),取得了很(hen)好的效果(guo)。我國儀器(qi)儀表科研(yan)院所和計(ji)量技術機(ji)構都已經(jing)開始這方(fang)面的研發(fa)工作[因，大(da)批城市管(guan)網和地區(qu)輸配氣幹(gan)線上中高(gao)壓天然氣(qi)流量計将(jiang)通過高壓(ya)空氣流量(liang)标準裝置(zhi)得到溯源(yuan)，特别是涉(she)及貿易結(jie)算的渦輪(lun)流量計将(jiang)能夠得到(dao)有效的法(fa)制監督和(he)管理。

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