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谈差压式气体流量计量温度压力补正公式推导与应用

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摘要:差压式气体流量计量温度压力补正公式由流量的基本公司与流量状态的换算公式及理想气体状态议程推导而来。根据所计量气体流量的状态(标准状态或工作状态)不同,其温度压力补正系数也不相同,互为倒数关系。
关键词:气体流量计量;温度压力补正;补正系数;标准状态;工作状态

1 问题的提出
目前国内有些搞流量的同志对差压式气体流量计量的温度压力补正存在着认识上的误区,我们在实际工作中也曾碰到过这些问题,走过弯路,现将我们对这一问题的认识与体会提出来以供大家商榷。
流量节流装置的国家标准GB/T2624-93中对标准状态下差压气体流量计的示值修正在气体温度和压力改变时给出了气体体积流量计量的补正公式:



式中,qv为气体体积流量;p为气体压力;T为气体温度,Z为气体压缩系数;ε为流束膨胀系数。
上述的符号为计算值(设计值),符号右上角加“'”为实际值(工况值)。
以上的公式如何推导而来?并且实际应用时又应该注意哪些问题?我们以孔板测量气体流量为便进行控讨。
由式可见,由于ρb为仅与气体组分有关的参数,当组成恒定时,qvn 与 qm是等价的,因此标准状态下体积。

2 公式的推导
 2.1 工作状态下气体流量的密度补正公式推导
根据流体的连续性方程与伯努利方程,用孔板测量气体流量时依据下列公式:
(1)
式中qv为工作状态下气体体积流量,m3/s;c为流出系数(无量纲);ε为流束膨胀系数(无量纲);d为节流件开孔直径,m;Δp为节流件前后的压差,Pa;ρ为气体密度,kg/m3。
由(1)式可知当气体的温度压力变化时其密度也随之发生改变,相同的差压值所对应的流量值是不同的。于是:
(2)
此处公式推导忽略流量系数a变化的影响。如果由于有关参数变化较大而引起流量系数a改变时,应相应的乘以a'/a数值。(
气体的质量流量等于其体积流量与密度的体积。即:
(3)
同理得:

由于流束膨胀系数ε变化对测量的准确度影响不大,忽略其影响,因此在实际应用中,(2)式(4)式一般写作:

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