(摘要)本文提出了流出系數(shù)和臨界流函數(shù)實用公式和圖表對臨界流文丘里噴嘴的實際應用能起到指導作用。
隨著油氣田的開發(fā),高壓氣體的輸送和高壓大流量氣體流量的測量,需要大量的流量儀表和標準裝置,臨界流噴嘴流量計在解決高壓大流量氣體流量計量問題中起到了重要作用,并得到了廣泛應用,20世紀70年代以來,英國國家工程實驗室、法國煤氣公司、英國煤氣公司工程研究所、美國國家標準局、Cobrado工程研究所、日本國家計量研究所以及我國計量研究院等對臨界流噴嘴做了系統(tǒng)研究,現(xiàn)已為ISO采納為標準ISO9300.
但是在臨界流噴嘴的實際應用中,人們往往不能正確掌握使用方法而引起誤差,使用流量公式時不能正確理解某些物理量的意義及使用單位,尤其是臨界流函數(shù)中的參數(shù)應用,從而造成數(shù)量級概念的錯誤。
1 臨界流噴嘴的結(jié)構(gòu)及工作原理
我們已經(jīng)知道,當氣體流經(jīng)一個漸縮噴嘴時,
由圖1可以看出,只要使噴嘴出口的壓力P2小于Pc,那么,即使P2有所變動,通過噴嘴的流量也將保持為臨界流不變,所以,我們可以利用臨界流噴嘴的這種“恒流”特性來標定氣體流量計。為了簡化問題,其流量公式可以從簡化的流體力學模型(理想氣體,一維,定常及等熵流)推導出來,然后加以系數(shù)修正球的實際流量。