V形锥流量计流量系数的影响因素与检测

　　流量系数标定直接关系到锥式流量计应用的准确度，因此，正确理解流量系数、准确标定，是该类型流量计检测与应用中的重中之重。

　　一、V形锥流量计流量计算公式

　　V形锥流量计的工作原理：流体流经一个节流件时将被加速。 这种流体的加速将使它的动能增加，而同时按照能量守恒定律，在流体被加速处，它的静压力一定会降低一个相对应的值。 根据能量守恒定律可知，在一个封闭的系统中，流体的总能量是一个常数。 按照这个原理可推算出流量和差压的关系式：

　　式中：qv———测量流量值 ，m3/h;Δp———差压 ，kPa;ρ1———t1℃时水的密度，kg/m3;D———产品管道内径，mm;d———V形锥节流体外径，mm;C———流出系数，无量纲;ε———被测介质的可膨胀性系数， 对于液体ε=1， 对气体、蒸气等可压缩流体ε<1;β———直径比，无量纲。

　　当要求有高精度(约±0.5%)的流量测量结果时，需要在规定的流量范围和相对应的雷诺数范围内进行校准，即标定出C值。 对每一个V形锥流量计都需进行单独校准。通常是在制造厂的标准装置上或在可溯源至国家基准的独立实验室中进行校准C系数的工作。 标定时雷诺数Red若等于或大于8000，V形锥流量计的重复性为0.1%。

　　二、流量系数α的影响因素理论分析

　　试验中，使用水作为检测介质。

　　流量系数的影响因素主要有以下几点：

　　1.流体的流动状态

　　流体的流动状态是变化的，雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数，用符号Red表示，它是流体流动时的惯性力和黏性力(内摩擦力)之比。

　　式中：L———流场的几何特征尺寸 (如管道的直径);u———流体流动速度;p———流体的密度;μ———流体的黏度。

　　可见，雷诺数是流体流动中惯性力与黏性力比值的量度，Red是一个无因次量。

　　流态转变时的Red值称为临界雷诺数。 实验表明：对于圆管内的流动， 当Red<2300时， 流动总是层流;Red>4000时，流动一般为湍流，其间为过渡区。

　　由雷诺数的公式可见，流体的流速越大，流体黏度对流体状态的影响越小，流体越接近于理想状态，如果达到一定程度，黏度的影响可以忽略，这时，流体状态对流量系数的影响也是常数。试验证明， 流量计检测时雷诺数Red要等于或大于8000。