進(jìn)口渦輪流量計工作原理
在進(jìn)口渦輪流量計中,主渦輪葉片采用螺旋葉片,其作用就是將一部分流體的周向動能有效地轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)動能,使渦輪轉(zhuǎn)動。在一定的流量范圍(范圍度)和流體黏性范圍內(nèi),以及一定的測量精確度要求下,渦輪轉(zhuǎn)速與流體體積流量成正比,此即為傳統(tǒng)的的原理。流體經(jīng)渦輪葉片以后,它的速度方向偏離了原進(jìn)口流體以軸向進(jìn)入的方向。如本章第五節(jié)所述,這個偏離角稱為流體出口角,用θ表示,且與各類阻力矩的大小有關(guān)。在流量計使用過程中,各類阻力矩會發(fā)生變化,從而使流體的出口角θ發(fā)生了變化,使得儀表的使用精確度偏離了原校正精確度,產(chǎn)生了使用誤差,要消除這一誤差,就要消除流體出口角θ的影響。在中,在主渦輪的下游側(cè)設(shè)計了一個輔渦輪,而輔渦輪就是起到了感應(yīng)主渦輪有效出口角的作用,輔渦輪轉(zhuǎn)速就與主渦輪的有效出口角有關(guān)。為達(dá)到這一目的,可以有幾種設(shè)計方案可供選擇,這里只介紹其中的一種,如圖1.8所示.
設(shè)來流速度有一個旋轉(zhuǎn)角Фav,主渦輪的流體出口角為θm,主渦輪安裝角為β,則根據(jù)式((1.20),可獲取主渦輪的轉(zhuǎn)速ωm
式中,z為主(或輔)渦輪的葉片數(shù)。由此可見,自校正的儀表常數(shù)將不隨流體阻力矩或旋轉(zhuǎn)角的變化而變化。這樣就達(dá)到了自校正的目的,使其測量精確度與純軸向來流的標(biāo)定條件下的標(biāo)定精確度相*。
在以上的敘述中可以注意到,為使式((1.47)盡量合理,要求θs<<r,即輔渦輪的流體出口角遠(yuǎn)小于輔渦輪的安裝角,這一點(diǎn)在渦輪葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計中可予以滿足。
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