插入式電磁流量計多電極的探討 二十二
從上面兩式可以看出,在層流狀態(tài)下,流速分布是以管道中心線為對稱軸的一個拋物面。在紊流狀態(tài)下,流速分布是以管道中心線為對稱軸的一個指數(shù)曲面。
值得注意的是,如上圖這樣的典型的管內(nèi)流速分布,是指充分發(fā)展了的管內(nèi)流動所具有的流速分布,也就是說,管內(nèi)流體只有在通過足夠長的直管段以后才能形成上述分布情況。
2. 平均流速及平均流速點
所謂平均流速,平時總是指管道截面上的平均流速。其含義是當管內(nèi)流體以某流速“均勻分布時,通過管道某截面的流量正好等于管內(nèi)流體以某一速度分布咋時通過該管道截面的流量,貝U u就是該截面上速度分布為‰時的平均流速。
單獨的從最大流速中推導(dǎo)出平均流速,所以有必要根據(jù)嚴密的數(shù)學計算推導(dǎo)出管道內(nèi)的平均流速點。因為,插入式電磁流量計在原理上就是通過測量特定流速點來推算整個管道流量的。
目前關(guān)于管道內(nèi)平均流速點的計算文獻很多,綜合比較各文獻的計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在距管內(nèi)壁12%左右管徑處即為平均流速點。同時,國際標準化組織IS07145《在環(huán)形截面封閉管道中的流體流量測定——在截面一點的速度測量法》中也規(guī)定,平均流速點的位置應(yīng)選取在距管壁0.242R處,允許誤差應(yīng)小于±0.01R,流量測量的不確定度通常小于±3%。
2.3.3傳感器測量點位置的選擇
插入式電磁流量計從原理上看,是點流速計型。即以流場中測量點的流速推導(dǎo)整個管道橫截面的平均流速。測量頭插于管道中某一特定位置,測量出該處局部流速,然后根據(jù)管道內(nèi)流速分布及儀表與管道的幾何參數(shù)等即可推算出管道內(nèi)的流量值。
電磁流量計