流体粘度对转子流量计度数影响

  试验中常用来测定液体或气体流量的一种计量用具,它在工业及科研试验中运用已有一百五十多年的前史。以其结构相对比较简略、读取流量便利、且又不易呈现毛病而为人们所乐于选用。在有关教材和资料对转子流量计的核算式中川,当用同一个转子流量计丈量不同液体时,有一个密度的批改式,但未见在对不同粘度液体的流量测定中加以批改,在本试验顶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践流量相差悬殊。假如按密度进行批改,乙酸乙醋、丁内醋与水的密度相差不多(5%一10%),其批改值很小。因而在运用转子流量计时必定要注重液体粘度对转子流量计读数的影响.转子流量计常见的转子形状如图1所示,左面图形的转子用广泛,为锥形转子;右边的图形为圆珠形,为球形转子。用这两种转子流量计,经过丈量,得到下列较为几个典型的图例。在锥型转子流量计中,粘度为0.52mpa.s、密度为900kg·m-3’的液体乙酸乙醋的实测成果见图2,粘度为1.gmPa·s、密度为1050kg·m-3的丁内醋的实测成果见图3,图中所示的密度批改流量曲线指的是仅以密度进行批改的曲线,其批改公式为。

  式中：VS′—实践的体积流量：Vs—流量计显现的体积流量；ρ—水的密度；ρf—转子资料的密度；ρ′—被测流体的密度。由图可知，在锥形转子流量计中，粘度小（大）于水的液体其实践流量值要比理论流量值大（小），且两条曲线根本平行，实践流量的线性度较好。用球形转子流量计丈量乙酸乙醋的成果见图4,由图可知,球形转子流量计的这种类型,粘度对其的影响十分之大,且实践流量的线性度也极差。所以在试验中肯定不行忽视粘度对示值的影响。

  3对问题的简析转子流量计的原理如图5所示,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形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疏忽了流体穿过环隙的阻力,然后引入了触及转子形状和阻力丢失(即粘度的影响)的校正系数C,,即

  式中：Vf—转子体积；Af—转子最大截面积；Ao—转子所在方位的环隙面积（即所在玻璃管截面积与Af之差）。关于必定形状的转子，CR就取决于阻力丢失，不同粘度的液体经过环隙时阻力能够相差很大,因而丈量时的读数与实践值有显着差错,粘度对阻力丢失的影响体现在求取环隙阻力系数ζ的雷诺数Re。中(为与管道流体的雷诺数进行区别,特将环隙流体的雷诺数用Re。表明),虽然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联系就不如密度改变那么简略了。关于必定形状的转子,式(2)中的CR可由图6所示曲线查得。从图可看出,跟着Re。的增大,CR的增大由峻峭而逐步陡峭;当Re。超越必定值后, CR就根本不变了界说该值为Reoc。所以当流体经过转子与壁间环隙的Re。超越Reoc后,能够以为CR是一常数,因而当Reo Reoc后,液体粘度的改变不会对读数发生必定的影响,不用对粘度的改变进行批改;当Reo＜Reoc时,液体粘度的改变对读数的影响是很显着的,有必要加以校正,可是粘度的改变与密度的改变不同,后者的批改很简略,一般教材上都有批改式,而粘度则无法用简略的核算式来表明,由于一方面实在的操作时很难核算Re。,另一方面沿转子流量计上下的Re。也是不同的。因而当Re。＜Reoc,时只能用实践液体加以标定。

  本试验中乙酸乙醋、丁内醋和水,它们的密度相差不大,而转子流量计同示值刻度上的实践流量却相差很大,图6所示曲线能判别出:在实在的操作中Re。必定作业在小于或远小于Re。。的区域规模中。4定论粘度对转子流量计示值所发生的影响不行忽视,所以在试验之前,对不熟悉的介质必定要首要对流量计进行计量校正,依据作出的实践流量曲线再持续下一步试验,避免形成不用要的试验差错。