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轉(zhuǎn)子流量計工作(zuò)原理公式推導(dǎo)
發布時間:2025-12-15
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在使(shi)用轉子流量計(jì)
的實際工作中(zhong)常會用到工作(zuò)原理公式。然而(ér)目前不💜少文獻(xiàn)對該公式的推(tui)導過程存在二(er)些原則性的缺(quē)欠,爲便于🌏正确(que)理解⭐和使用轉(zhuan)子流量計工作(zuò)原理公式,對此(cǐ)♍提出一些商榷(que)性意見,供參考(kǎo)。
對于轉子流量(liang)計工作原理公(gong)式的推導,查閱(yue)國内外的🈲文獻(xiàn)🐅資料其方法基(ji)本相同。現簡述(shu)如下:
首先根據(jù)Bernolltil方程導得節流(liú)裝置的體積流(liú)量表達式:
然後(hòu)根據轉子受力(li)的平衡式
(P1-P2)Af=Vfg(ρf-ρ) (2)
把(2)式(shì)代入(1)式并考慮(lǜ)轉子流量計的(de)實際流動中的(de)阻力得:
該(3)式即(jí)爲轉子流量計(jì)的工作原理公(gōng)式。雖然(3)式在實(shi)際使㊙️用🏃♀️中‼️正确(què)無誤,但其推導(dao)過程中的(2)式有(yǒu)錯誤,在未加任(ren)何假定🚶的條件(jian)下(2)式不成立(參(can)考文獻都未加(jiā)任何說⛱️明)。對于(yú)(3)式在實際使用(yong)🐆中雖能正确📞無(wú)誤,但這📱是由于(yú)轉🐇子流量計💔流(liú)量系數C是通過(guò)實🔞驗測定的緣(yuán)故,從而遮蓋了(le)(2)式的錯誤。
對(2)式(shi)進行分析,不難(nán)看出它表示轉(zhuǎn)子所受向上爲(wei)㊙️力p1Af與所受向🏒下(xia)的力p2Af之差等于(yu)轉子在流體中(zhong)的向下重力,使(shǐ)☔轉子處于相對(dui)靜止平衡狀态(tai)。但是錯誤😄發生(shēng)在對由壓強所(suǒ)引起的向上力(li)p1Af的處理方法上(shang)。由壓強引🔅起的(de)向上力在不加(jiā)任何說明的情(qing)況下🌈不應該等(děng)于p1Af。
轉子所(suo)受由壓強引起(qǐ)的向上力包括(kuò)兩部分,(見圖)。一(yi)部😄分在轉子的(de)錐形部分,一部(bu)分是在3-3位置的(de)轉子凸部位。轉(zhuǎn)子的錐形部分(fèn)由于其環隙通(tong)道截面積的變(biàn)🥵化,壓強随之位(wei)置而變化,因此(ci)錐部表面積🤞S所(suo)受壓強🌈是不均(jun)勻的。其所受向(xiàng)上力應爲:
若以(yi)平均壓強pm,表示(shì)錐部所受壓強(qiang),則上式可改寫(xiě)爲:
至于3-3位置轉(zhuǎn)子所受向上力(li)可由下式表示(shi):
但對力的分析(xī)比較合理,避免(miǎn)了像(2)式那樣不(bu)加任何說♌明的(de)原則性均缺欠(qian)。讀者在閱讀其(qi)它文獻時應對(duì)此有一個清晰(xī)的認識,.以便在(zài)實際工作中正(zheng)确的使用轉子(zǐ)流量計工作原(yuan)理公式。
符号說(shuo)明
A2轉子頂部2-2面(miàn)位置的通道截(jié)面積,m2
P1轉子下尖(jiān)1一1面位置的壓(ya)強〔Pa〕
P2轉子頂部2一(yī)2面位置均壓強(qiang)〔Pa〕
ρ流體密度kg/m3
α由Bernoulli方(fāng)程導出(1)式的校(xiào)正系數
C轉子流(liu)量計的流量系(xi)數
Af轉子的最大(dà)部分的截面積(jī)m2
Vf轉子的體積m3
g重(zhòng)力加速度m/s2
ρf轉子(zi)的密度kg/m3
ρ流體的(de)密度kg/m3
ρv流體均體(ti)積流量m3/S
P壓強〔Pa〕
pm轉(zhuan)子流量計錐部(bu)所受平均壓強(qiang)〔Pa〕
S轉子錐部的表(biao)面積m2
D轉子頂部(bù)的直徑m
D 轉子中(zhong)部的直徑m
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