决矩形大管道风量丈量的几种办法，比力了各自优缺陷，保举了使用处合。文中重点引见了机翼流量计。

　　大型管道中的流量丈量比年来已遍及惹起人们的正视，并当真地震手处理。很多企业为节流园地，便于装置，在管道中流体压力不大的状况下，常接纳矩形管道贴壁装置，如火电厂进风管道、大型透风体系，接纳边长达2~3m的矩形管道已不足为奇。这类管道中的流量丈量有一些特别成绩，不克不及照搬圆管中的丈量办法和仪表，而中又少有引见。前二年，笔者为处理某工程的这个成绩，停止了探究，设想、制作了二台机翼流量计，并一次调试、投运胜利。

　　1流体在矩形管道中的活动特性早在1926年，Nikuradse就对流体在矩形管道中的活动停止了测试，其等速线如所示。它显现出差别于圆管中的齐心圆等速线，而且发明有二次流。

　　二次流从素质上来看，是在紊流前提下，在管道横截面上，有垂直于轴向的法向活动，它与轴向活动叠加后构成二次流，也可称为涡流。因为层流不存在法向活动，以是在层流前提下不克不及够发作二次流。

　　（成都科学手艺效劳中间，成都（Sioooo）后，1964年，Brundrett及Baines又对矩形滑腻管及粗拙管中的活动停止了测试。他们以为矩形管道中的二次流是由横截面上的雷诺力所惹起的，而起次要感化的是法向应力强度，这是一种非等熵活动，紊流活动是构成二次流的根底。1973年Landei和Ying接纳阐发办法形貌了这类庞大的活动。他们论证了二次流有使壁面应力平均化的趋向，并指出二次流将改动磨擦因子的巨细，其幅度约为±10.持久以来，人们对这类活动的研讨偏重在对阻力的影响，很少触及流量的丈量，比年来才有所思索，有关阐述拜见。

　　也曾有人诡计只测矩形管道轴向的压力梯度dp/d，来处理流量丈量成绩，其公式为1/2高度；为流体动力粘性系数；dPl/ck为无量纲轴向压力梯度。

　　这类办法至今还未传闻使用到实践工程中，成绩在于这个计较公式能否切当地形貌了实践的活动状况，能否可精确肯定鸿沟前提。这些另有待于理论证实。

　　2.1速率面积法这是一种典范的丈量办法，早已有国际尺度能够遵照（IS03966，IS07194）。这类办法的长处是不受管道巨细的限定，并且也还精确、牢靠；不敷的地方是肯定一个流量值要测20多点的流速，丈量非常烦琐，因而险些不太能够使用于产业现场上，但却可做为一种根本、实践的校验办法。

　　此处要阐明的是，在国际尺度中，这类办法保举的流速计是NPL型皮托管，它虽精确但对流向比力敏感，当流向偏离轴向超越10时，就将惹起1以上的偏差。在圆管中使用多属位流不成成绩，但用于矩形管道则应另当别论。因在矩形管道中不成制止地会存在二次流，流向偏离超越±10则习以为常，仍用NPL型皮托管，难保须要的精确度。为此，笔者保举一种带导流入口的特别皮托管，它在流向偏离轴线点速法点速法是经由过程丈量管道中某一点的流速来推算流量的办法。这类办法简朴易行，但精确度很低，在产业现场多用于监测，很罕用于计量。

　　今朝所用的有插入式涡轮番量计、插人式涡街流量计、皮托一文丘利管等等。笔者在此出格保举皮托一文丘利管，它构造简朴，事情牢靠，可输出比皮托管大几倍的差压旌旗灯号，且耐高温及可事情在较前两者更加卑劣的现场，在火电厂及冶金、钢铁行业曾不胫而走。要留意的是，其速率-差压特征反复性差，每支均需在风洞中校验后才好利用。

　　2.2.2线速法线速法是指一次丈量沿不断线上多点流速的综合值来肯定流量，较点速法精确，且装置前提也优于点速法，国表里常接纳均速管。它的构造简朴，事情牢靠，便于装置，较合用于矩形管道各类状况的风量丈量，其装置地位如所示。

　　均速管在矩形管道中利用时，其流量计较公式与圆管相似，差别的地方是在计较横截面积及便于选用流量系数K时援用了当量直径与矩形横截面宽6与高/1的干系为如许处置仅为权宜之计，出格是当矩形截面的宽6与高h相差较大时，会有较大的偏差。

　　2.3弯管流计（见这类办法已使用了几十年，是一种较成熟的丈量办法，只是输出差压太小，丈量精度也不高。在接纳矩形管道时，因为工艺规划的需求，可常见有矩形弯头，假如顺水推舟加以操纵，倒也是一种可思索的办法。

　　3机翼流量计3.1道理丈量矩形管道中的流量，晚期曾接纳过矩形文丘利管。为避免气流在扩大段别离，增大压损，后扩大角普通不得超越1p~12，因而文丘利管很长，给装置与运输带来未便。假如在矩形通道中装置一至数个机翼（见），则既能够将每一个别离角掌握在10~12°，又收缩了全部长度，使构造松散，便于装置、运输。

　　从道理上来看，机翼流量计接纳的仍是撙节，负气流加快、降压，经由过程测差压来肯定流量的巨细，因而，它还是一种撙节安装。但机翼流量入口部门有导流感化，在气体加快的过程当中，可减缓气流的横向活动，减小涡流的尺寸，以是它对入口直管道的长度请求不象机翼流量计道理图普通撙节安装那末刻薄，约仅需3倍当量直径的长度，这一点对矩形大管道出格具有适用代价。

　　3.2计较公式普通流经机翼流量计的气流速率不会超越30m/s，故可按不成压流处置，流体的密度p可视为常数，公工推导以柏努利方程及持续方程为根底（推导从略），计较公式为输出差压，pa；yv为常数，取决式（2）各参数的单元，此处为5.09x103；K为流量系数，普通在0.95~0.99之间；a为壅闭比，界说为m =42/禹；七为流量计喉部小通道面积，m2；山为流量计入口截面积，m2.在设想机翼流量计时，常常是已知流量9及入口截面积木，由此来选定差压Ap及壅闭比a二个参数。计较时要先给定此中一个参数来求另外一个参数。笔者倡议选定壅闭比a时以0.3~0.5之间为好；a值选得太小，过于闭塞则压力丧失太大，影响管道中的一般活动；选得太大，撙节结果不较着，输出差压又太小，难以选用差压变送器。差压Ap值倡议不要小于400Pa，上限则有限定。

　　机翼型面型面的曲线由三段构成：前缘为一个曲率半径为25的圆弧（或间接接纳一根衫0的圆管）；中段曲线=c（c为常数）所形貌；后缘为便于加工接纳直线，三段光滑相接，不准可有拐点。

　　总、静压孔地位在每一个机翼前缘正对流向有一组总压孔，各孔相距0.2~0.3m，将所测得的总压聚集在位于前缘的总压汇管中，再将每一个汇管中的总压均值接至位于机翼流量计外壳上的总压集气管，经由过程仪表阀门，接至差压变送器篼压端。

　　在机翼高点，也就是通道窄处的机翼外表有一组静压孔（如思索到流体的活动惯性，对流体而言，窄通道应处于构造窄处下流约1公分处）。各静压孔的间距为0.1~02m，将所测得的静压聚集在由截面50mmx60mm的方槽静压汇管中（见）。每一个静压汇管收罗的静压再接到位于流量计外壳上的静压集气管，经由过程仪表阀门接赴任压变送器高压端。

　　总、静压孔径总压孔径为2~3mm；静压孔径为1~2mm.普通来讲，静压孔应为机翼板厚的1/2.静压孔不准可有倒角，边沿滑腻不得有毛刺、焊渣。而总压孔前缘可许可有90>

　　~120P内倒角，以至为增强导流感化，装置导流套管。

　　这里要阐明二个成绩。其一是为何要用方槽静压汇管。准绳上讲，只需在机翼中静压排孔装置一个隔板，将总、静压别离隔也是可行的。但这就请求加工机翼时一切焊缝应密封，不得漏气，不然测不到实在的静压。其次因为机翼的后内腔容积很大，而静压孔又仅为1~2mm，要到达不变的静压值需求较长的工夫，流；1计工夫常数太大。因而，从改进加工前提，改进测控体系机能动身，接纳容积较小，易于加工的静压汇管是必需的。其二是假如机翼流量计处于进风管道入口，在入口处招考虑装置有导流感化的喇叭口，喇叭口呈弧形，角度以45°~60为好，在这类状况下，500万彩票官网因为流量计距入口较近，可疏忽压损，大气压力可视为总压，差压变送器高压腔间接与大气相通，省略了总压汇管及集气管，简化告终构。

　　排污产业现场中的气体不免会含有一些粉尘，机翼流量计因为测压孔较多，普通不容易壅闭。在利用较长工夫后，集气管或测压汇管因空腔较小，能够会聚较多的粉尘。如在汇管或集气管的另外一端装置一个排污球阀（或堵头）通向大气，按期翻开阀门（或堵头），（下转第16）3传感器标定成果传感器在设想装置调试完成以后，在计量部分停止了标定，为了与口径为（425mm的电磁涡轮番量传感器停止比力，本文给出了与之口径分歧，轴承和涡轮转子质料不异的光纤速率式涡轮番量传感器的标定成果。标定法式严厉根据流量标定例程停止，标定介质为水，共停止了三个往返路程。标定成果见，此中a为办-TV干系曲线，b为办-A：干系曲线。

　　由标定成果可知：光纤速率式涡轮番量传感器的可丈量范畴为0.29-12.60m3/h，量程比为43：1，在标按时，因为标定安装压力不敷，流量只能做到12.60m3/h，不克不及够再上升，不然，流量丈量上限另有能够进步。而不异口径的电磁涡轮番量传感器可丈量范畴为1.19~12.24m3/h，量程比只要10：1，因而可知，光纤速率式流量传感器的丈量死区大为减小。

　　经对标定成果停止阐发计较可知：传感器在全量程范畴内的线，该数值有些偏大，但其反复性偏差仅为0.25，因而，能够很便利地操纵非线性改正的办法来减小线性偏差。比方，接纳三段线性插值办法，传感器的线结论光纤速率式涡轮番量传感用具有丈量反复性好，量程比大，抗电磁滋扰才能强和宁静牢靠等的长处，特别是别离式光纤速率式涡轮番量传感器，测试现场不带电，在低粘度燃油及可燃性气体流量丈量中是一种宁静牢靠的流量检测仪器。