在使用轉(zhuǎn)子流量計的實際工作中常會用到工作原理公式。然而目前不少文獻對該公式的推導過程存在二些原則性的缺欠,為便于正確理解和使用轉(zhuǎn)子流量計工作原理公式,對此提出一些商榷性意見,供參考。
對于轉(zhuǎn)子流量計工作原理公式的推導,查閱國內(nèi)外的文獻資料其方法基本相同。現(xiàn)簡述如下:
首先根據(jù)Bernolltil方程導得節(jié)流裝置的體積流量表達式:
然后根據(jù)轉(zhuǎn)子受力的平衡式
（P1-P2）Af=Vfg(ρf-ρ)?????? (2)
把(2)式代入(1)式并考慮轉(zhuǎn)子流量計的實際流動中的阻力得:
該(3)式即為轉(zhuǎn)子流量計的工作原理公式。雖然(3)式在實際使用中正確無誤,但其推導過程中的(2)式有錯誤,在未加任何假定的條件下(2)式不成立(參考文獻都未加任何說明)。對于(3)式在實際使用中雖能正確無誤,但這是由于轉(zhuǎn)子流量計流量系數(shù)C是通過實驗測定的緣故,從而遮蓋了(2)式的錯誤。
對(2)式進行分析,不難看出它表示轉(zhuǎn)子所受向上為力p1Af與所受向下的力p2Af之差等于轉(zhuǎn)子在流體中的向下重力,使轉(zhuǎn)子處于相對靜止平衡狀態(tài)。但是錯誤發(fā)生在對由壓強所引起的向上力p1Af的處理方法上。由壓強引起的向上力在不加任何說明的情況下不應該等于p1Af。
轉(zhuǎn)子所受由壓強引起的向上力包括兩部分,(見圖)。一部分在轉(zhuǎn)子的錐形部分,一部分是在3-3位置的轉(zhuǎn)子凸部位。轉(zhuǎn)子的錐形部分由于其環(huán)隙通道截面積的變化,壓強隨之位置而變化,因此錐部表面積S所受壓強是不均勻的。其所受向上力應為:
若以平均壓強pm,表示錐部所受壓強,則上式可改寫為:
至于3-3位置轉(zhuǎn)子所受向上力可由下式表示:
但對力的分析比較合理,避免了像(2)式那樣不加任何說明的原則性均缺欠。讀者在閱讀其它文獻時應對此有一個清晰的認識,.以便莊實際工作中正確的使用轉(zhuǎn)子流量計工作原理公式。
符號說明
A2轉(zhuǎn)子頂部2-2面位置的通道截面積,m2
P1轉(zhuǎn)子下尖1一1面位置的壓強〔Pa〕
P2轉(zhuǎn)子頂部2一2面位置均壓強〔Pa〕
ρ流體密度kg/m3
α由Bernoulli方程導出(1)式的校正系數(shù)
C轉(zhuǎn)子流量計的流量系數(shù)
Af轉(zhuǎn)子的最大部分的截面積m2
Vf轉(zhuǎn)子的體積m3
g重力加速度m/s2
ρf轉(zhuǎn)子的密度kg/m3
ρ流體的密度kg/m3
ρv流體均體積流量m3/S
P壓強〔Pa〕
pm轉(zhuǎn)子流量計錐部所受平均壓強〔Pa〕
S轉(zhuǎn)子錐部的表面積m2
D轉(zhuǎn)子頂部的直徑m
D 轉(zhuǎn)子中部的直徑m
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