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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 流量計(jì)量中常用的物性參數(shù) [打印本頁(yè)]

作者: ldzhwu 時(shí)間: 2007-9-25 10:31
標(biāo)題: 流量計(jì)量中常用的物性參數(shù)
流量計(jì)量中常用的物性參數(shù)
在流量測(cè)量和計(jì)算中，要使用到一些流體的物理性質(zhì)（流體物性），它們對(duì)流量測(cè)量的準(zhǔn)確度及流量計(jì)的選用都有很大影響。限于本書篇幅，我們對(duì)這些物性參數(shù)只作基本概念及一些簡(jiǎn)單計(jì)算式的介紹，詳細(xì)數(shù)據(jù)資料需到有關(guān)手冊(cè)去查詢。
1．流體的密度
流體的密度由下式定義 ρ= m/V

式中：ρ——流體密度，kg/m3；
m——流體的質(zhì)量，kg；
V——流體的體積，m3。
（1）    液體的密度
壓力不變時(shí)，液體密度計(jì)算式為：
   ρ=ρ20[1-μ（t-20）]                   （4.10-6）
式中：ρ——溫度t時(shí)液體的密度，kg/m3；
ρ20——20℃時(shí)液體的密度，kg/m3；
μ——液體的體積膨脹系數(shù)，1/℃；
t——液體的溫度，℃。
溫度不變時(shí)，液體密度計(jì)算式為：
ρ1=ρ0[1-β（ρ0-ρ1）]                      （4.10-7）
式中：ρ1——壓力p1時(shí)液體的密度，kg/m3；
ρ0——壓力p0時(shí)液體的密度，；kg/m3；
β——液體的體積壓縮系數(shù)1/Mpa；
p0、p1——液體的壓力，Mpa。
通常壓力的變化對(duì)液體密度的影響很小，在5Mpa以下可以忽略不計(jì)，但是對(duì)于碳?xì)浠衔铮词乖谳^低壓力下，亦應(yīng)進(jìn)行壓力修正。
（2）    氣體的密度
工作狀態(tài)下干氣體的密度計(jì)算式為：ρ=pn.ρ/pn.Tn/T.Zn/Z

式中：ρ——工作狀態(tài)下干氣體的密度，kg/m3；
   ρn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（293.15k，101.325kPa）干氣體的密度，kg/m3；
p——工作狀態(tài)下氣體的絕對(duì)壓力，kPa；
pn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)壓力，kPa；
T——工作狀態(tài)下氣體的絕對(duì)溫度，K；
Tn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)溫度，293.15K；
Zn——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的壓縮系數(shù)；
Z——工作狀態(tài)下氣體的壓縮系數(shù)。
2．流體的粘度
流體本身阻滯其質(zhì)點(diǎn)相對(duì)滑動(dòng)的性質(zhì)稱為流體的粘性。流體粘性的大小用粘度來度量。同一流體的粘度隨流體的溫度和壓力而變化。通常溫度上升，液體的粘度下降，而氣體粘度上升。液體粘度只在很高壓力下才需進(jìn)行壓力修正，而氣體的粘度與壓力、溫度的關(guān)系十分密切。表征流體粘度常用有如下二種：
（1）動(dòng)力粘度η=τ/d u/d  h

式中：η——流體動(dòng)力粘度，Pa?s；
τ——單位面積上的內(nèi)摩擦力，Pa；
——速度梯度，1/s；
u ——流體流速，m/s；
h ——兩流體層間距離，m。
（3）    運(yùn)動(dòng)粘度
流體的動(dòng)力粘度與其密度的比值稱為運(yùn)動(dòng)粘度。 v=η/ρ

式中：v ——運(yùn)動(dòng)粘度。
3．熱膨脹率
熱膨脹率是指流體溫度變化1℃時(shí)其體積的相對(duì)變化率，即： β=1/V.?V/?T

式中：β——流體的熱膨脹率，1/℃；
V ——流體原有體積，m3；
?V——流體因溫度變化膨脹的體積，m3；
?T——流體溫度變化值，℃。
4．壓縮系數(shù)
壓縮系數(shù)是指當(dāng)流體溫度不變，所受壓力變化時(shí)，其體積的變化率，即：K=-1/V..?V/?p

式中：K——流體的壓縮系數(shù)，1/Pa；
V——壓力為p時(shí)的流體體積m3；
?V——壓力增加?p時(shí)流體體積的變化量，m3。
5．雷諾數(shù)
雷諾數(shù)是一個(gè)表征流體慣性力與粘性力之比的無量綱量，其定義為：Re=vl/υ

式中：v——流體的平均速度，m/s；
ι——流速的特征長(zhǎng)度，如在圓管中取管內(nèi)徑值，m；
υ——流體的運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s。
如雷諾數(shù)小，粘性力占主要地位，粘性對(duì)整個(gè)流場(chǎng)的影響都是重要的。如雷諾數(shù)很大，則慣性力是主要的，粘性對(duì)流動(dòng)的影響只有在附面層內(nèi)或速度梯度較大的區(qū)域才是重要的。

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