氣體流量計算公式

（1）差壓式流量計差壓式流量計是以伯努利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理，當流體流經(jīng)節(jié)流件時（如標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等），在其前后產(chǎn)生壓差，此差壓值與該流量的平方成正比。在差壓式流量計中，因標準孔板節(jié)流裝置差壓流量計結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、研究最充分、已標準化而得到最廣泛的應(yīng)用?？装辶髁坑嬂碚摿髁坑嬎愎綖椋菏街校琿f為工況下的體積流量，m3/s；c為流出系數(shù)，無量鋼；β=d/D，無量鋼；d為工況下孔板內(nèi)徑，mm；D為工況下上游管道內(nèi)徑，mm；ε為可膨脹系數(shù)，無量鋼；Δp為孔板前后的差壓值，Pa；ρ1為工況下流體的密度，kg/m3。對于天然氣而言，在標準狀態(tài)下天然氣積流量的實用計算公式為：式中，qn為標準狀態(tài)下天然氣體積流量，m3/s；As為秒計量系數(shù)，視采用計量單位而定，此式As=3.1794×10-6；c為流出系數(shù)；E為漸近速度系數(shù)；d為工況下孔板內(nèi)徑，mm；FG為相對密度系數(shù)，ε為可膨脹系數(shù)；FZ為超壓縮因子；FT為流動濕度系數(shù)；p1為孔板上游側(cè)取壓孔氣流絕對靜壓，MPa；Δp為氣流流經(jīng)孔板時產(chǎn)生的差壓，Pa。差壓式流量計一般由節(jié)流裝置（節(jié)流件、測量管、直管段、流動調(diào)整器、取壓管路）和差壓計組成，對工況變化、準確度要求高的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）流量計算機，組分不穩(wěn)定時還需要配置在線密度計（或色譜儀）等。（2）速度式流量計速度式流量計是以直接測量封閉管道中滿管流動速度為原理的一類流量計。工業(yè)應(yīng)用中主要有：①渦輪流量計：當流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時，在流體推力作用下渦輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，渦輪轉(zhuǎn)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的電脈沖信號。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該電脈沖信號與流經(jīng)渦輪流量傳感器處流體的體積流量成正比。渦輪流量計的理論流量方程為：式中n為渦輪轉(zhuǎn)速；qv為體積流量；A為流體物性（密度、粘度等），渦輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（渦輪傾角、渦輪直徑、流道截面積等）有關(guān)的參數(shù)；B為與渦輪頂隙、流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；C為與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。②渦街流量計：在流體中安放非流線型旋渦發(fā)生體，流體在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩列規(guī)則的交替排列的旋渦渦街。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦的分離頻率與流經(jīng)渦街流量傳感器處流體的體積流量成正比。渦街流量計的理論流量方程為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s；D為表體通徑，mm；M為旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面積之比；d為旋渦發(fā)生體迎流面寬度，mm；f為旋渦的發(fā)生頻率，Hz；Sr為斯特勞哈爾數(shù)，無量綱。③旋進渦輪流量計：當流體通過螺旋形導流葉片組成的起旋器后，流體被強迫圍繞中心線強烈地旋轉(zhuǎn)形成旋渦輪，通過擴大管時旋渦中心沿一錐形螺旋形進動。在一定的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，旋渦流的進動頻率與流經(jīng)旋進渦流量傳感器處流體的體積流量成正比。旋進旋渦流量計的理論流量方程為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s；f為旋渦頻率，Hz；K為流量計儀表系數(shù)，P/m3(p為脈沖數(shù))。④時差式超聲波流量計：當超聲波穿過流動的流體時，在同一傳播距離內(nèi)，其沿順流方向和沿逆流方向的傳播速度則不同。在較寬的流量（雷諾數(shù)）范圍內(nèi)，該時差與被測流體在管道中的體積流量（平均流速）成正比。超聲波流量計的流量方程式為：式中，qf為工況下的體積流量，m3/s；V為流體通過超聲換能器皿1、2之間傳播途徑上的聲道長度，m；L為超聲波在換能器1、2之間傳播途徑上的聲道長度，m；X為傳播途徑上的軸向分量，m；t1為超聲波順流傳播的時間，s；t2為超聲波逆流傳播的時間，s。速度式氣體流量計一般由流量傳感器和顯示儀組成，對溫度和壓力變化的場合則需配置壓力計（傳感器或變送器）、溫度計（傳感器或變送器）、流量積算儀（溫③不同原理流量計測量濕空氣干部分流量時的計算公式a.頻率輸出的渦街流量計。頻率輸出的渦街流量計用來測量濕空氣流量時，其輸出的每一個脈沖信號都代表濕空氣在工作狀態(tài)下的一個確定的體積值。這時，要計算濕空氣中的干部分，只需在從工作狀態(tài)下的體積流量換算到標準狀態(tài)（101.325kPa,20℃）下體積流量時，從總壓中扣除水蒸氣壓力，如式（3.33）所示。qvg=qvf=3.6(3.33)式中qvg——濕空氣干部分體積流量，Nm3/h；qvf——濕空氣工作狀態(tài)下體積流量，m3/h；f——渦街流量計輸出頻率，P/s(1P=0.1Pa·s)；Kt——工作狀態(tài)下流量系數(shù)，P/L。b.模擬輸出的渦街流量計。模擬輸出的渦街流量計用來測量濕空氣的干部分流量時，只有工作狀態(tài)（pf、f、Tf、Zf）與設(shè)計狀態(tài)（pd、d、Td、Zd）一致時，無需補償就能得到準確結(jié)果。如果有一個或一個以上?不一致，可用式（3.34）進行補償。qv=Aiqmax=(3.34)式中Ai———渦街流量計模擬輸出，％；qmax————流量測量上限，Nm3/h；pd————設(shè)計狀態(tài)濕空氣絕壓,kPa(Mpa);d——設(shè)計狀態(tài)濕空氣相對濕度；psdmax————設(shè)計狀態(tài)濕空氣中飽和水蒸氣壓力，與pd單位一致；Td————設(shè)計狀態(tài)濕空氣溫度，K；Zd————設(shè)計狀態(tài)濕空氣壓縮系數(shù)。c.差壓式流量計。用差壓式流量計測量濕空氣的干部分流量要進行兩方面的計算個是工況變化引起的工作狀態(tài)下濕氣體密度的變化對測量結(jié)果的影響，另一個是扣除濕空氣中的水蒸氣并換算到標準狀態(tài)下的體積流量。將式（3.31）和式（3.32）代入式（3.30）得ρf=(3.35)式中，符號意義同式（3.29）～