音速喷嘴临界背压比测试方法的比较分析

临界背压比是音速喷嘴最重要的条件保证性参数.对于喉部雷诺数小于200000的音速喷嘴,其临界背压比不再有理论公式可以描述,只能进行一次实流测试来得到.建立了一套音速喷嘴临界背压比的测试系统,并对喷嘴串联方法和标准流量计方法进行了分析和比较,认为前者是较好的方法,其优势主要体现在不必用恒压模式逐点测量,测试速度快,测试结...     

微小音速喷嘴临界背压比测试装置

音速喷嘴工作时的背压比小于临界背压比是实现并保持临界流的关键。现行国际标准建议,对于喉部雷诺数Red小于2×10⁵的音速喷嘴,需保持0.25的临界背压比或进行临界背压比的实际测量。基于此,建立了一套微小音速喷嘴临界背压比测试装置,该装置能够实现喉径为0.3~3mm,流量范围为0.05~5m³/h音速喷嘴临界背压比的测量,测量结果的扩展不确定度为0.56%(k=2)。     

扩散角对音速喷嘴临界背压比影响研究

对符合ISO 9300要求，具有扩散角2.5°、4°、6°，喉径为5mm和10mm的6个音速喷嘴的临界背压比进行了测量，发现扩散角对临界背压比有明显影响，且影响随音速喷嘴喉径的减小而增加。采用数值模拟方法对实验结果分析表明，不同扩散角带来的音速喷嘴扩散段激波位置的差异导致了音速喷嘴临界背压比的不同。     

柱塞式校准器检定临界流喷嘴的实验研究

介绍了一种采用标准柱塞结构的临界流喷嘴校准器的原理和组成.根据临界流喷嘴的流量特性建立了检定数学模型,同时建立工作腔气体状态方程,并进行分析.对该校准器工作腔的压力和温度进行了大量实验研究,结果表明,工作腔内气体的压力和温度在检定过程中能够保持稳定,有益于提高检定的精度和效率.利用该校准器进行临界流喷嘴背压比试验,调节被测喷嘴背压比,检测其实际流量,得到与理论曲线相一致的流量特性曲线,从而为临界流喷嘴的特性研究提供了一个良好的手段.     

燃气表检定装置背压比试验分析

文章通过试验、分析,得到结论：通过音速喷嘴式燃气表检定装置在喷嘴不同使用情况下的背压比试验,得到的实际临界背压比0.35小于喷嘴安装前的0.44,所测得燃气表的示值误差也更真实准确。表明喷嘴安装后,可由喷嘴所在具体装置通过试验获得临界背压比,并调整抽风机的工作压力,合理降低实际背压比,提高装置的测量准确度。     

临界流文丘里喷嘴装置中背压比对气体涡轮流量计仪表系数影响的研究

为了研究临界流文丘里喷嘴法气体流量标准装置中背压比的大小对检测流量计结果的影响,实验选用涡轮流量计进行试验,在该实验中通过涡轮流量计仪表系数的变化来分析背压比对涡轮流量计检测结果的影响。     

“一体化”气体流量标准装置的研制

传统的气体流量标准装置一般分为标准表法和音速喷嘴法二种。本文介绍了研制的气体流量标准装置将临界流文丘里喷嘴与标准流量计进行组合,既可分开独立使用,又为一体的负压法气体流量标准装置,配备无发讯流量计检测技术,增加了喷嘴装置温度修正,确保了装置计量检定的准确、可靠。     

负压法临界流喷嘴流量标准装置的喷嘴流量和装置流量

一、临界流喷嘴流量装置的流量范围 对于用临界流喷嘴作为标准器的负压法流量标准装置,从节能(能耗)、环保(噪声)的角度讲,最适宜的最大流量应小于1000m3/h,大于1000m3/h最好用标准表(涡轮流量计、腰轮流量计等)的标准装置.同样流量范围的装置,临界流喷嘴装置因为喷嘴的背压比的关系能耗较高.     

音速喷嘴下游管路内流场数值模拟及对流出系数的影响

通过理论分析和建立数学模型,采用CFD软件,分别对喉径为10 mm和0.96 mm两种音速喷嘴及下游管路内的流场进行了数值模拟;对流出系数的模拟值、经验值和实际值进行了比较,三者的值较为吻合.模拟结果还发现,气体静压在喷嘴出口处波动比较剧烈;临界背压比随着下游管路长度的改变而有所变化;当背压比小于一定数值时,管路内的静压力将出现波动.     

音速喷嘴一元流动模型详解及其激波计算

针对文丘里音速喷嘴,阐述了如临界背压比等概念,指出了ISO 9300中背压比定义存在容易造成歧义的缺陷。然后基于一元等熵流动理论,从数学上证明了：当文丘里喷嘴喉部压力与上游滞止压力之比达到临界压比时,喉部产生音速,通过喷嘴的质量流量达到最大值;推导了实际条件下喷嘴的流量公式,导出的流量公式相较于ISO 9300给出的相应公式,增加了喉部状态参数下的压缩性系数修正项■。最后从气体动力学基本方程出发,讨论了在较大背压比范围内,喷嘴扩散段中产生激波的机理,给出了激波产生的位置、激波前、后的压力和马赫数的一元流动计算模型,并运用数值模拟方法对计算结果进行了验证,同时还与Craig A的实验数据作了对比。对最小出口压比对比的结果显示,一元流动模型与实验数据的最大误差≤17%。     

临界流文丘里喷嘴的最大允许背压比

一、临界流文丘里喷嘴的最大允许背压比与临界压力比设临界流喷嘴的进口压力为p1、滞止压力为p0、喉部压力为p*、出口压力为p2。增大临界流喷嘴的滞止压力p0或减小临界流喷嘴的出口压力p2,即减小背压比(p2/p0),则流过临界流喷嘴的气体流量增加。当背压比减小到使临界流喷嘴达到临界压力比(p*/p0)c时,气体的流量达到最大,此时的背压比即为最大允许背压比,气体流速为当地声速。再继续降低背压比(p2/p0),流过临界流喷嘴的气体流速将保持不变。     

天然气流量计的量值传递与计量检定

文章介绍了塔里木油田临界文丘里音速喷嘴气体流量标准装置,阐述了常见天然气流量计的检定方法。     

喷嘴安装方式对喷嘴装置测量结果的影响

目前国内的音速喷嘴装置喷嘴安装方式包含两种,一种是管道式安装,一种是开放大空间(滞止容器)安装。本文旨在分析音速喷嘴两种安装方式对测量结果的影响。对音速喷嘴气体流量标准装置两种安装方式进行流量稳定性、重复性试验,选取DN25罗茨流量计和DN25涡轮流量计进行试验。对大量试验数据进行了分析,剔除重复性的影响,喷嘴前端直管段和开放大空间对仪表系数和流出系数的影响不超过0. 02%。     

临界流喷嘴流道廓形对流出系数影响初探

研究低雷诺数临界流喷嘴流动特性.阐述了喷嘴的基本廓形和检测流量公式,对日本OVAL公司制造的喷嘴和国产喷嘴进行了入口段和出口扩散段形状的比对实验.实验结果表明:同一喷嘴,改变流向,流出系数也随即改变;圆弧入口的喷嘴的流出系数和临界背压比值,比锥形入口的喷嘴大;喷嘴喉径越小,这一特性越明显.实验结果对喷嘴设计与应用者具有一定的参考价值.     

槽道式气体流量计及其不确定度分析

介绍了一种新型的节流式差压流量计--槽道式流量计,论述了其具有输出信号大、永久性压力损失小、流动极为稳定、抗干扰能力强等优点.对其不确定度进行分析的结果表明,其合成不确定度可达0.202%,优于目前普遍使用的临界流音速标准装置的合成不确定度0.32%.文章最后初步分析了槽道式流量计成为气体流量标准装置的可行性.     

音速喷嘴法气体流量标准装置采样误差分析

音速喷嘴法气体流量标准装置用于气体流量计的检定,通过采集被测流量计和温度变送器、压力变送器的输出信号得出被测流量值,与流过音速喷嘴的标准流量值相比较得出流量计检定误差。该类装置常用电流采样和脉冲采样两种信号采样方式,在信号采样过程中不可避免地引入了采样误差。文章以国内常用的音速喷嘴法气体流量标准装置为例,从理论上分析了电流采样误差和脉冲采样误差的来源,提出了减小采样误差的方法,并通过实验进行了验证。     

流量测量临界流文丘里喷嘴的进展

简介颁布国际标准ISO9300《临界流文丘里喷嘴测量气体流量》(1990年)，十余年来国际上对该流量计的研究情况。主要在以下几方面有显著的进展：雷诺数使用范围的拓宽；流量方程中系数的研究；小型音速喷嘴的开发应用；小型音速喷嘴组合方法的研究；绝对测量法的探索等。国际标准化组织正在为修订ISO9300进行准备工作。     

正压法音速喷嘴气体流量标准装置的建立

介绍了一种正压法音速喷嘴(临界流流量计)气体流量标准装置.详细论述了其工作原理、各个分系统组成及其功能特点.分析了该装置的测量不确定度,并通过试验验证了该装置的计量性能技术指标.     

高背压下平口喷嘴射流锥角影响因素分析

高背压下条件下的射流在火电的减温水喷射、燃气轮机、加压煤气化、潜艇等领域具有广泛的应用。由于高背压射流参数计算方法缺失,本文利用搭建的高背压实验系统,选取8种不同结构参数的喷嘴进行实验,研究背压、喷射压差、喷嘴长径比等参数对射流锥角的影响。分析实验结果,发现背压对射流锥角影响较大,在高背压时,背压越高,射流锥角越大;在低背压时,射流锥角受喷嘴内部流动状态影响较大,低背压时,喷嘴内部易产生空穴流动,空穴的产生促进射流锥角的增大,其影响不可忽略。     

内锥流量计可膨胀系数实验研究

为提高内锥流量计气体流量测量的准确性,探索可膨胀系数的高精度计算模型,设计了内锥流量计实验样机,利用正压法临界流音速喷嘴气体流量标准装置开展了实验,根据可膨胀系数的拟合方案,获得了高准确度的计算公式;与经典标准孔板公式、标准文丘里管公式及国外研究机构给出的三个内锥流量计公式进行了比较,绘出不同节流比下各公式可膨胀系数的预测曲线及相对误差曲线,得出当流动条件相同时,对于同一节流比及同一等熵指数,研究获得的可膨胀系数公式均方根误差优于0.7%.