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被测介质粘度对转子流量计测量的影响分析

2020-06-11 10:49:00

转子流量计是实验中常用来测定液体或气体流量的一种计量器具,它在工业及科研实验中应用已有一百五十多年的历史。以其结构简单、读取流量方便、且又不易发生故障而为人们所乐于采用。在有关教材和资料对转子流量计的计算式中,当用同一个转子流量计测量不同液体时,有一个密度的修正式,但未见在对不同粘度液体的流量测定中加以修正,在本实验中用转子流量计测定乙酸乙醋和丁内醋的流量时,发现从转子流量计上读得的流量与实际流量相差悬殊。如果按密度进行修正,乙酸乙醋、丁内醋与水的密度相差不多(5%一10%),其修正值很小。因此在使用转子流量计时必须重视液体粘度对转子流量计读数的影响。

不同粘度的液体通过环隙时阻力可以相差很大,因而测量时的读数与实际值有明显偏差,粘度对阻力损失的影响体现在求取环隙阻力系数ζ的雷诺数Re。(为与管道流体的雷诺数进行区分,特将环隙流体的雷诺数用Re。表示),尽管在有关教材中对不同转子类型的CR与Re。之间有图可查,但要找到流量测定值与液体粘度的关系就不如密度变化那么简单了。

转子流量计的原理为一微呈倒锥形玻璃管与转子组成,由于流体穿过转子与壁的环隙时速度增大造成转子下面与上面的压差使转子上浮。在用柏努利方程推导时先忽略了流体穿过环隙的阻力,然后引人了涉及转子形状和阻力损失(即粘度的影响)的校正系数CR。

  对于一定形状的转子,随着Re。的增大,CR的增大由陡峭而逐渐平缓;当Re。超过一定值后, CR就基本不变了定义该值为Reoc。所以当流体通过转子与壁间环隙的Re。超过Reoc后,可以认为CR是一常数,因此当Reo> Reoc后,液体粘度的变化不会对读数产生影响,不必对粘度的变化进行修正;当Reo<Reoc时,液体粘度的变化对读数的影响是很明显的,必须加以校正,但是粘度的变化与密度的变化不同,后者的修正很简单,一般教材上都有修正式,而粘度则无法用简单的计算式来表示,因为一方面实际操作时很难计算Re。,另一方面沿转子流量计上下的Re。也是不同的。因此当Re。<Reoc,时只能用实际液体加以标定。

 

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