渦輪流量計的流動特性

渦輪流量計和容積式流量計、科里奧利質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復(fù)性、精度最佳的產(chǎn)品，作為十大類型流量計之一，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列批量生產(chǎn)的規(guī)模。

當(dāng)流量大于始動流量值后，隨著流量的增加，渦輪流量計渦輪旋轉(zhuǎn)角速度也將增大。在測量范圍內(nèi)，流體產(chǎn)生的阻力矩T將成為影響流量計特性的主要困素。相對來說，由軸承及其它機(jī)械傳動部件摩擦產(chǎn)生的機(jī)械阻力矩就比較小了。以下討論中，假定機(jī)械阻力矩為0，則儀表系數(shù)： K=B - C[T/ρQ2 ] （1）式中：Q——管內(nèi)流體的流量； B、C——常數(shù)。 由于在不同的流動狀態(tài)下，流體產(chǎn)生阻力的機(jī)理不同，效果也不同，所以對層流流動狀態(tài)和紊流流動狀態(tài)將分別進(jìn)行討論。區(qū)分層流流動狀態(tài)和紊流流動狀態(tài)必須引入雷諾數(shù)（Re）的概念 Re=4Q/πdν （2）式中：Q——管內(nèi)流體的流量； d——管道直徑； ν——管內(nèi)流體的運動粘度。通常Re≥2320是管內(nèi)流動由層流流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪髁鲃訝顟B(tài)的判斷依據(jù)。 在層流流動狀態(tài)時，流體流動阻力矩T與流體動力牯度（也稱粘度）μ、流體流量Q成正比，即T=C1μQ。式中，C1為常數(shù)，代入式（1）可知：若粘度變化，則儀表系數(shù)K也隨之變化；若粘度不變．則K將隨流量的增加而增加。 渦輪流量計在紊流流動狀態(tài)時，流體流動阻力矩T與流體密度和Q2成正比．此時可計流體粘度的影響．即T=C2ρQ2，式中，C2為常數(shù)，代入式（1）可知：在紊流流動狀態(tài)時，儀表系數(shù)K僅與儀表本身結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而與流量Q、流體粘度μ等參數(shù)無關(guān)，可近似為常數(shù)。只有在這種狀態(tài)下，儀表系數(shù)K才真正顯示了常數(shù)的性質(zhì)。儀表系數(shù)K為常數(shù)的這個區(qū)間，也就是該渦輪流量計的優(yōu)質(zhì)測量范圍。