在理想條件下,流體流經孔板流量計節流孔板前,在孔板上游直管段里,流體應該是無旋的單相定常流,以一個穩定的速度流動;在圖2.5中截面Ⅰ位置,流體的流態開始發生變化,流體的速度矢量被節流孔板改變,流體運動方向開始向孔徑的位置收縮,發生如2.5所示的改變;流體在孔板下游截面Ⅱ的位置附近還有氣旋產生;之后,流體在截面Ⅱ的下游位置開始發散,并在一段直管段之后恢復無旋的單相定常流。流體在通過節流孔板時流速達到最大值,所以此時流體的壓力最低。流體通過節流孔板之后,流速逐漸降低,最后恢復到進入節流孔板之前的流速。
管道內節流孔板上游的靜壓力和溫度為初始值p、t(這兩個數值被孔板上游的壓力變送器和溫度變送器傳送到流量計算機中,作為流量計算的變量之二);當流體流經節流元件時,根據伯努利方程(流體流速增大,靜壓減小)可知。流體在孔板處被迫迅速收縮,流體流速也因此突然加快,流體壓力因此迅速降低;當流體流過孔板以后,由于流體慣性作用,流體在截面Ⅱ處仍處于收縮狀態,直到流體在截面Ⅲ處恢復穩定流動。流體在截面Ⅱ(流體處于旋渦狀態)處的流速比之截面Ⅰ(無旋的單相定常流)處的高,因此截面Ⅱ處壓力比截面Ⅰ處的低。
孔板流量計的兩根導壓管就是引出截面Ⅰ與截面Ⅱ附近的壓力給差壓變送器測量出差壓ΔP。被測流體的流量越大,在使用相同孔徑的孔板前提下,實際產生的壓差ΔP越大。壓差ΔP是計量標準中計算流量的重要參數。
是計量標準中計算流量的重要參數。ΔP的大小,其它一些因素也對壓差ΔP有影響。例如被測流體的密度。 |