彎管流量計的應(yīng)用與原理
一、引言
彎管流量計廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、鋼鐵等行業(yè)的液體、氣體和蒸汽流量測量，能在φ10mm～φ2000mm的大范圍管道中精確測量各種流體的流量，彎管傳感器可耐高溫、高壓、可在潮濕、粉塵、振動等各種惡劣的環(huán)境中正常工作，無插入件，無附加阻力損失，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
二、彎管流量計的工作原理
1、原理
流體在管道中流動，在流經(jīng)彎管時，流體類似于流過一個整流器，由于彎曲管壁的導(dǎo)流作用，在進入彎管前2D左右流體內(nèi)側(cè)被加速，而流體外側(cè)被減速，直至進入彎管流體的流速形式被整流成近似于自由旋流理論描述的梯形速度流動模式，且在彎管45°截面處達到最大，這個過程將持續(xù)在整個彎管中。在彎管出口處及下游2D范圍內(nèi)，流速模型的變化過程是進口變化的反過程。彎管在45°截面各質(zhì)點流速分布如圖1所示。
根據(jù)質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律和動量守恒定律，在相同過流截面，各流質(zhì)點的能量不變，由于各質(zhì)點流速的變化，就形成了彎管的內(nèi)外側(cè)壓差△P45°截面時達到最大，最穩(wěn)定。且45°彎管斷面的流體平均速度vDP 因此當彎管傳感器的幾何結(jié)構(gòu)尺寸確定之后，只要測取彎管45°截面的內(nèi)、外側(cè)壓差DP和流體的密度r就可以確定流體的平均流速v。符合平方比例關(guān)系，流量愈大，差壓愈大。流體流過彎管時的流量系數(shù)與彎管的幾何結(jié)構(gòu)尺寸（彎曲半徑R和內(nèi)徑D）有密切關(guān)系，即流量系數(shù)a＝f（R，D）與壓差。這個壓力差在
2、數(shù)學(xué)表達式
                       （1）
式中，a(R．D—流量系數(shù)；)
DP45°截面內(nèi)、外側(cè)壓差； D—彎管內(nèi)徑 ；Rr—流體密度。—彎管彎曲半徑；—
根據(jù)管道流體流速v與流量Q的關(guān)系就可以得到以下流量計算公式：
Q﹒v t/h           （2）3.6r   =p D2 /4