标准孔板的C和ε及其不确定度
标准孔板的流出系数C是经过大量试验获得的。如果在孔板上游直管段至少10D长度范围内,管道粗糙度满足要求,则直管段其余部分管道粗糙度不符合要求也可使用。
1.流出系数C
标准孔板的流出系数C由里德-哈利斯、加拉赫公式确定:如下
当D<71.12mm时,上式右侧还需加这一项:
+0.011(0.75-β)(2.8-D/25.4)
式中:C-流出系数;
D--管道直径,mm;
β--工况下孔板与管道直径之比,β=d/D;
ReD--管道的雷诺数;
A=(19000β/ReD)0.8
M2=2L2/(1-β)
L1--孔板上游端面到上游取压口的距离除以管道直径得出的商,L1=I1/D;
L2--孔板上游端面到下游取压口的距离除以管道直径得出的商,L2=I2/D;
L2'--孔板下游端面到下游取压口的距离除以管道直径得出的商,L2'=I2'/D.
在各取压口的位置符合标准要求的条件下,L1和L2'的值如下:
对于角接取压:L1=L2'=0
对于法兰取压:L1=L2'=25.4/D(D的单位为mm)。
对于D-D/2取压:L1=1,L2'=0.47
2.可膨胀性系数ε
标准孔板的可膨胀性系数ε可用经验公式(4-19)计算:
上式是根据空气、水蒸气和天燃气的试验结果得出的经验公式,仅适用于表4-9给出的使用范围,并应在p2/p1≥0.75时使用。已知等熵指数k的其他气体和蒸汽也可参照使用。
为了使用方便,附录A中标1~A10给出了各不同取压方式标准孔板的流出系数C的值,表A11给出了一定范围内的等熵指数、压力比和直径比平方(β)2所对应的标准孔板可膨胀性系数ε的值,这些值不供精确内差,更不允许外推。
3.相对标准不确定度
对于三种取压方式的标准孔板,如果不考虑直径比β、管径D、雷诺数Re和相对粗糙度K/D的不确定度的情况下,流出系数C值的相对标准不确定度ur(C)/C=σc/C为:
当0.1≤β≤0.2时,(0.7-β)%;
当0.2≤β≤0.6时,±0.5%;
当0.6≤β≤0.75时,(1.667β-0.5)%;
如果不考虑直径比β、压力比Δp/p和等熵指数k的不确定度,可膨胀性系数ε的相对不确定度ur(ε)=3.5*Δp/kp1 %
4.压力损失
压力损失是指由于节流件的节流作用造成的不可恢复压损δp。它是在其他压力影响可以忽略不计时,在节流件上游侧(大约上游1D处)测得的静压与静压恰好完全恢复的节流件下游(大约在下游6D处)所测的静压之差。标准孔板的压力损失可用式4-20近似地计算:
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