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      脈動(dòng)流影響渦輪流量計測量準確度的因素之一

      時(shí)間:2024-03-18 11:43:40 點(diǎn)擊:219次

      渦輪流量計在油氣管道運輸、貿易計量中發(fā)揮著(zhù)重要作用,也常被用作工作級標準表,因此對其性能和穩定性要求較高,目前按照檢定規程,渦輪流量計需要定期在穩定流態(tài)中修正儀表系數K以保證準確度。然而在天然氣管道運輸中,由于旋轉式或往復式壓氣機、鼓風(fēng)機、泵管道中流體的共振和流量控制設備的周期振蕩等,均可能導致非穩態(tài)流產(chǎn)生。GB/T 21391—2022《用氣體渦輪流量計測量天然氣流量》中明確給出脈動(dòng)流是影響渦輪流量計測量準確度的因素之一。脈動(dòng)流作為一種典型的非穩態(tài)流,一旦形成就會(huì )在流體中傳播,會(huì )對渦輪流量計現場(chǎng)應用產(chǎn)生很大的測量誤差,從而產(chǎn)生供銷(xiāo)差,不利于準確測量。

      很多專(zhuān)家學(xué)者對渦輪流量計的動(dòng)態(tài)響應展開(kāi)了分析研究,但大多數研究是以連續條件下的正弦脈動(dòng)流為分析基礎。但是生產(chǎn)實(shí)際現場(chǎng),由于管道振動(dòng)、往復泵動(dòng)作、調節閥開(kāi)度變換或者人為干預下等,產(chǎn)生的脈動(dòng)流并不全是連續的正弦波脈動(dòng)流。根據仿真結果,從穩態(tài)響應和動(dòng)態(tài)響應兩方面進(jìn)行分析,得出以下結論:

      (1)脈動(dòng)流影響下的渦輪流量計測量結果均會(huì )產(chǎn)生正誤差,但是不同波形的脈動(dòng)流產(chǎn)生的正誤差大小不同,源于葉輪在增流、減流時(shí)的特性差異,增流響應快,減流響應慢。

      (2)脈動(dòng)流作用下,入口流速與葉輪轉速的相位差與脈動(dòng)頻率呈正相關(guān),低頻脈動(dòng)流作用下應關(guān)注葉輪慣性和能量損耗而產(chǎn)生測量誤差,高頻脈動(dòng)流作用下應關(guān)注測量結果的滯后而產(chǎn)生測量誤差。

      綜上所述,不同波形的脈動(dòng)流對渦輪流量計的特性影響有相似性,以正弦波脈動(dòng)流為基礎的渦輪流量計脈動(dòng)流補償研究是具有一定的普適性。但是如果要進(jìn)一步提高渦輪流量計的計量精度,改善渦輪流量計的脈動(dòng)流修正誤差,應該不僅僅關(guān)注脈動(dòng)流的頻率和振幅。

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