涡轮流量计因其结构简单、线性好、精度高等特点而得以广泛应用。实际涡轮流量计在使用过程中受其结构参数及被测流体特性的影响,输入输出关系即特性曲线并非是理想直线,如图1 所示(横坐标Q 是体积流量;纵坐标K 是流量系数) 。小流量区普遍存在着“驼峰”状非线性区,使涡轮流量计在小流量区测量误差较大。研究表明:涡轮流量计特性的影响因素很多,主要有被测流体

介质粘性涡轮流量计结构参数及来流速度分布等。对于来流速度分布的影响,实际应用中可控制流量计在安装管道中的位置(前后保持一定距离的直管道等措施) ,使来流速度分布相对均匀,因而本文引用理论计算与实际测量结果吻合较好的理论模型着重就流体介质粘性与流量计结构参数的综合影响进行探讨。

一、理论模型概述

根据动量矩守衡定律, 稳定工况下主动力矩与各

阻力矩相平衡,如图2 所示力侧、吸力侧的边界层排移厚度;ΘTs 、ΘTp分别为叶片压力侧、吸力侧的动量损失厚度;ρ流体密度; NB 为叶片数; ReC 为叶片长度方向上的雷诺数,即ReC = W Tc/

υ=

v Z (cosβT) c

υ ;υ为流体粘度系数。轴承阻力矩TB

=πρω2 rj

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