本(ben)文應(ying)用流(liu)體力(li)學有(you)關理(li)論探(tan)讨了(le)介質(zhi)粘性(xing)時轉(zhuan)子流(liu)量計(ji) 示值(zhi)影響(xiang)的基(ji)本規(gui)律,并(bing)以甘(gan)油水(shui)溶液(ye)爲工(gong)作介(jie)🌏質,在(zai)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)上獲(huo)得了(le)LZB,10,6三種(zhong)轉子(zi)流量(liang)計統(tong)一的(de)📐粘性(xing)修正(zheng)公式(shi)。結果(guo)表明(ming)結果(guo)的趨(qu)勢基(ji)本一(yi)緻,統(tong)一🔴的(de)拈性(xing)修正(zheng)公式(shi)與實(shi)驗值(zhi)的最(zui)大偏(pian)差爲(wei)3.3%。
　　轉子(zi)流量(liang)計由(you)于具(ju)有結(jie)構簡(jian)單、成(cheng)本低(di)、使用(yong)方便(bian)、量程(cheng)範圍(wei)寬等(deng)優點(dian),廣泛(fan)地應(ying)用于(yu)工業(ye)生産(chan)及科(ke)學研(yan)究中(zhong),但是(shi)轉子(zi)流量(liang)❤️計的(de)使用(yong)如同(tong)其他(ta)流量(liang)計一(yi)樣,遇(yu)到标(biao)定介(jie)質與(yu)使用(yong)介質(zhi)粘性(xing)不一(yi)緻的(de)問題(ti).即轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)在标(biao)定條(tiao)件下(xia)使用(yong)标定(ding)介質(zhi)☁️所獲(huo)得的(de)刻度(du)流量(liang),當使(shi)🈲用在(zai)實際(ji)工作(zuo)條件(jian)下工(gong)作介(jie)質的(de)粘性(xing)💁與标(biao)定介(jie)質不(bu)同時(shi),它的(de)刻度(du)應當(dang)作如(ru)何修(xiu)正.對(dui)于💃這(zhe)個問(wen)題,國(guo)内外(wai)☁️許多(duo)學者(zhe)作了(le)大量(liang)的研(yan)究.這(zhe)些研(yan)究從(cong)方法(fa)上講(jiang)可分(fen)爲兩(liang)大類(lei),一類(lei)着重(zhong)于盡(jin)可能(neng)地消(xiao)除粘(zhan)📱性影(ying)響的(de)新型(xing)浮子(zi)的設(she)計t’l,以(yi)期避(bi)開由(you)于标(biao)定介(jie)質與(yu)工作(zuo)介質(zhi)粘性(xing)不同(tong)引起(qi)的示(shi)值修(xiu)正;另(ling)一類(lei)研究(jiu)則是(shi)着眼(yan)于對(dui)🌈現有(you)的轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)通過(guo)試驗(yan)找👣出(chu)其粘(zhan)性修(xiu)正曲(qu)線,獲(huo)得在(zai)不同(tong)粘性(xing)的工(gong)作介(jie)質下(xia)流量(liang)的轉(zhuan)換關(guan)系〔“~6].
　　上(shang)述兩(liang)種方(fang)法對(dui)轉子(zi)流量(liang)計粘(zhan)性影(ying)響的(de)研究(jiu)有一(yi)🙇🏻定的(de)推動(dong)作用(yong),但從(cong)目前(qian)的工(gong)作來(lai)看尚(shang)存在(zai)一定(ding)的問(wen)題🈲.采(cai)用🎯第(di)一種(zhong)方法(fa),可以(yi)找到(dao)一種(zhong)粘性(xing)影✍️響(xiang)減小(xiao)很多(duo)的浮(fu)子,如(ru)盤形(xing)浮♻️子(zi)的粘(zhan)性影(ying)響即(ji)爲老(lao)式浮(fu)子的(de)25%,但盤(pan)形浮(fu)子重(zhong)量小(xiao),這樣(yang)轉子(zi)流量(liang)計的(de)量程(cheng)也小(xiao),無法(fa)用于(yu)實際(ji)生産(chan)。此外(wai),盡管(guan)盤形(xing)浮子(zi)的粘(zhan)性影(ying)響極(ji)大地(di)降低(di),但問(wen)題是(shi)仍然(ran)存在(zai)粘👉性(xing)影響(xiang),因此(ci)還是(shi)🈲要尋(xun)求粘(zhan)性影(ying)響的(de)修正(zheng).對第(di)二種(zhong)方法(fa),目前(qian)大都(dou)用🌈機(ji)油作(zuo)工作(zuo)介質(zhi)🔱,并用(yong)加溫(wen)改變(bian)粘性(xing)的辦(ban)法來(lai)獲得(de)實驗(yan)曲線(xian).衆所(suo)周知(zhi),采用(yong)對機(ji)油加(jia)溫的(de)辦法(fa),實際(ji)上🔴改(gai)變了(le)介質(zhi)的3個(ge)參數(shu),即溫(wen)度、粘(zhan)度、密(mi)度。這(zhe)3個對(dui)轉子(zi)流量(liang)計有(you)影響(xiang)的參(can)數中(zhong),密度(du)的影(ying)響是(shi)可以(yi)區分(fen)出來(lai)的;但(dan)是溫(wen)度與(yu)粘🥰度(du)的影(ying)響互(hu)相交(jiao)叉,很(hen)難區(qu)分。因(yin)此由(you)這些(xie)實驗(yan)得到(dao)的結(jie)果,實(shi)際上(shang)至少(shao)是兩(liang)個因(yin)素⛷️影(ying)響的(de)綜合(he),不能(neng)獲得(de)介質(zhi)粘性(xing)這🏃‍♀️單(dan)一因(yin)素對(dui)轉子(zi)流量(liang)計示(shi)值的(de)影響(xiang)及其(qi)修正(zheng).迄今(jin)爲止(zhi)的上(shang)述兩(liang)個👄方(fang)面的(de)研究(jiu)還有(you)一個(ge)問題(ti)是均(jun)爲實(shi)驗研(yan)究,理(li)論研(yan)究偏(pian)少💔.鑒(jian)于上(shang)述情(qing)況,本(ben)文拟(ni)運用(yong)流體(ti)力學(xue)基本(ben)理論(lun),分析(xi)轉子(zi)的運(yun)動,導(dao)出轉(zhuan)子流(liu)✏️量計(ji)的數(shu)學模(mo)型,從(cong)👣而得(de)出轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)粘性(xing)修正(zheng)的理(li)論曲(qu)線。在(zai)實👈驗(yan)中采(cai)用不(bu)同濃(nong)度的(de)甘油(you)作介(jie)質并(bing)将實(shi)驗結(jie)果進(jin)行密(mi)🌈度修(xiu)正,得(de)到以(yi)理論(lun)爲🔅基(ji)礎,經(jing)實驗(yan)驗證(zheng)的轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)粘性(xing)修正(zheng)公式(shi).
1轉子(zi)流量(liang)計的(de)數學(xue)模型(xing)
轉子(zi)流量(liang)計的(de)轉子(zi)在處(chu)于某(mou)一平(ping)衡位(wei)置時(shi)受到(dao)下述(shu)幾個(ge)🐕力🌐的(de)作用(yong)(見圖(tu)1):自上(shang)而下(xia)的力(li)
a.浮子(zi)重力(li)Gf=ρfVfg
式中(zhong)ρf—浮子(zi)的平(ping)均密(mi)度
Vf—浮(fu)子的(de)體積(ji)g
g—當地(di)重力(li)加速(su)度
b.流(liu)體對(dui)浮子(zi)頂部(bu)的壓(ya)力p2
自(zi)下而(er)上的(de)力
a.浮(fu)子所(suo)受的(de)浮力(li)
Ff=pVfg
式中(zhong)ρ—介質(zhi)的密(mi)度
b.流(liu)體對(dui)浮子(zi)底部(bu)的壓(ya)力p1
c.浮(fu)子與(yu)被測(ce)介質(zhi)的粘(zhan)性摩(mo)擦力(li)N,這個(ge)力有(you)兩個(ge)分♊量(liang)N,與N2,鑒(jian)于錐(zhui)👉管及(ji)浮子(zi)的軸(zhou)對稱(cheng)性,N,自(zi)相平(ping)衡.
浮(fu)子在(zai)平衡(heng)位置(zhi)時的(de)力平(ping)衡方(fang)程爲(wei)
P1S+N2+F1=P2S+G　　　　　　(1)
即(P1- P2) S+ N2=(ρf-ρ)Vfg　　　　(2)
式(shi)中S—浮(fu)子最(zui)大截(jie)面積(ji)
浮子(zi)處在(zai)任一(yi)平衡(heng)位置(zhi)時P1- P2爲(wei)常數(shu),因此(ci)從式(shi)(2)有Nz=const?? (3)　　
假(jia)設浮(fu)子處(chu)于某(mou)一平(ping)衡位(wei)置時(shi),浮子(zi)與管(guan)壁間(jian)流體(ti)流💘動(dong)💰爲層(ceng)流,有(you)

式中(zhong)t—流動(dong)流體(ti)的切(qie)應力(li)
m—介質(zhi)粘度(du)
u—r方向(xiang)流體(ti)速度(du)分量(liang)
uz—Z方向(xiang)流體(ti)速度(du)分量(liang)
對錐(zhui)管錐(zhui)度較(jiao)小的(de)轉子(zi)流量(liang)計有(you)



　　從式(shi)(16)即可(ke)由已(yi)知粘(zhan)度爲(wei)m1的介(jie)質,其(qi)通過(guo)轉子(zi)流量(liang)🌍計流(liu)量⭐爲(wei)♉Q,浮子(zi)最大(da)橫截(jie)面所(suo)在平(ping)面錐(zhui)管半(ban)徑爲(wei)RI2max的情(qing)形時(shi);求得(de)粘度(du)爲m2的(de)介質(zhi),流量(liang)同樣(yang)爲Q時(shi),浮子(zi)最大(da)橫截(jie)面所(suo)在平(ping)面✊錐(zhui)管的(de)半徑(jing)爲RII2max.由(you)此即(ji)可知(zhi)道浮(fu)子的(de)相應(ying)位置(zhi)👉,從而(er)求得(de)粘度(du)爲産(chan)🛀:的介(jie)質通(tong)過錐(zhui)管時(shi)的流(liu)量與(yu)浮子(zi)位置(zhi)的關(guan)系。再(zai)與已(yi)知的(de)召:介(jie)質的(de)流量(liang)與浮(fu)子位(wei)置關(guan)系曲(qu)線比(bi)較,即(ji)可獲(huo)得轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的粘(zhan)度修(xiu)正曲(qu)線。
　　理(li)論計(ji)算結(jie)果見(jian)圖2,3,4的(de)虛線(xian).從圖(tu)中可(ke)以看(kan)出:随(sui)着介(jie)質粘(zhan)度的(de)上升(sheng),介質(zhi)流量(liang)明顯(xian)下降(jiang).這是(shi)因爲(wei)在介(jie)質粘(zhan)度上(shang)升的(de)同時(shi),浮子(zi)爲了(le)保持(chi)其粘(zhan)性阻(zu)力的(de)不變(bian)⛹🏻‍♀️性而(er)減小(xiao)速度(du)的徑(jing)向梯(ti)度,導(dao)緻介(jie)質流(liu)量的(de)減小(xiao).這個(ge)趨勢(shi)與式(shi)(10)的結(jie)果🥰是(shi)一緻(zhi)的✂️.


2實(shi)驗研(yan)究
　　本(ben)文用(yong)動态(tai)質量(liang)法标(biao)準裝(zhuang)置測(ce)量通(tong)過轉(zhuan)子流(liu)量🙇‍♀️計(ji)🐪的介(jie)質流(liu)量.使(shi)用的(de)介質(zhi)爲甘(gan)油水(shui)溶液(ye),即用(yong)在甘(gan)油中(zhong)加入(ru)不等(deng)量水(shui)的辦(ban)法來(lai)改變(bian)介質(zhi)的粘(zhan)度。
　　在(zai)甘油(you)中加(jia)入水(shui)以後(hou),在介(jie)質粘(zhan)度發(fa)生變(bian)化的(de)同✔️時(shi)介質(zhi)🔱的密(mi)度也(ye)發生(sheng)變化(hua).爲了(le)将介(jie)質密(mi)度變(bian)化對(dui)轉子(zi)流✨量(liang)計示(shi)值的(de)影響(xiang)與介(jie)質粘(zhan)性變(bian)化對(dui)轉子(zi)流量(liang)🚶‍♀️計示(shi)值的(de)影響(xiang)區分(fen)開來(lai).先用(yong)下式(shi)将所(suo)有實(shi)驗數(shu)據都(dou)修正(zheng)到與(yu)20℃水的(de)密度(du)對應(ying)的流(liu)量值(zhi)

　　實驗(yan)采用(yong)國産(chan)LZB-15 LZB-10 LZB-6玻璃(li)轉子(zi)流量(liang)計,每(mei)種各(ge)實驗(yan)2台.沒(mei)個❤️流(liu)量刻(ke)度在(zai)每個(ge)粘度(du)值時(shi)測量(liang)3次取(qu)平均(jun),實驗(yan)🔆結果(guo)見圖(tu)2 3 4的實(shi)⛱️線.
折(she)現曲(qu)線課(ke)回歸(gui)成下(xia)述關(guan)系:
Q=a(m)+b(m)m+c(m) m2　　　　(18)
式(shi)中m=R2/R1
　　由(you)于這(zhe)些不(bu)同型(xing)号的(de)轉子(zi)流量(liang)計各(ge)不幾(ji)何相(xiang)似,也(ye)不💃流(liu)體📱動(dong)力相(xiang)似,因(yin)此上(shang)述a,b,c對(dui)不同(tong)型号(hao)的轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)是不(bu)相同(tong)的。
對(dui)于LZB一(yi)15型
a=374.15一(yi)2224.4 m +1834.8 m2
b=38.675一38.254m一(yi)1.6394 m2
e=一0.077771一(yi)1.0519m+1.6394 m2
對于(yu)LzB一10型(xing)
a=-775.42 +726.9m
b=15.86一16.475 m
c=-0.17857 +0.196 m
對(dui)于LZB-6型(xing)
a=-155.641 +154.726m
b=6.2479+7.602m
c=一0.061789 +0.12932 m
　　理(li)論計(ji)算的(de)結果(guo)與實(shi)驗值(zhi)的最(zui)大偏(pian)差不(bu)超過(guo)3.3%
3讨論(lun)
a.理論(lun)模型(xing)推導(dao)時實(shi)際上(shang)用的(de)是一(yi)元流(liu)動模(mo)型,因(yin)此對(dui)錐♉管(guan)錐度(du)小的(de)玻璃(li)轉子(zi)流量(liang)計理(li)論與(yu)實驗(yan)值吻(wen)合較(jiao)好.
b.理(li)論結(jie)果是(shi)在層(ceng)流流(liu)動前(qian)提下(xia)得到(dao)的.證(zheng)明對(dui)LZB一15, LZB一(yi)10,LZB一6三(san)類轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)理論(lun)計算(suan)與實(shi)驗基(ji)本一(yi)緻,因(yin)此對(dui)這些(xie)流量(liang)計該(gai)模型(xing)是可(ke)行的(de)。
c.由于(yu)條件(jian)的限(xian)制,特(te)别是(shi)試驗(yan)對象(xiang)的品(pin)種、規(gui)格、數(shu)量都(dou)不多(duo)😘,因此(ci)可能(neng)使本(ben)文的(de)試驗(yan)結果(guo)産生(sheng)很大(da)的局(ju)限性(xing),隻能(neng)是個(ge)🥰方法(fa)👣性的(de)探讨(tao),大量(liang)的問(wen)題有(you)待于(yu)考量(liang)。

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