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混合氣體對熱式質(zhì)量流量計的測量有什么影響?

更新時間:2024-01-17點擊次數(shù):1005
  熱式質(zhì)量流量計是一種使用熱工原理測量流體質(zhì)量流量的儀器。它通過改變流體供熱介質(zhì)的溫度和反饋裝置來測量流體的物質(zhì)的質(zhì)量流量,并且可以在范圍內(nèi)波動的很小。熱式質(zhì)量流量計可以用于測量氣體、液體或者兩者的混合物的質(zhì)量流量,也可以用于測量溫度超過100攝氏度的高溫流體的質(zhì)量流量。
 

 

  混合氣體組分對熱式質(zhì)量流量計的測量誤差影響
 
  1、混合氣體組分變化對質(zhì)量流量測量誤差的計算分析:
  熱式質(zhì)量流量計的測量結(jié)果依賴于被測氣體的物性參數(shù)———動力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp,而不同氣體的物性參數(shù)具有顯著差異,表1中列舉了幾種氣體在常壓、20℃條件下的物性參數(shù)。
  對于單一氣體而言,直接采用其物性參數(shù)即可,不會對熱式流量測量帶來影響,但是對于混合氣體而言,當(dāng)氣體的組分產(chǎn)生變化時,必然會對質(zhì)量流量的測量產(chǎn)生誤差,即:
  混合氣體的組分變化或者組分設(shè)定不準(zhǔn)確會造成混合氣體的動力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp產(chǎn)生誤差,進(jìn)而會影響物性參數(shù)Pm,產(chǎn)生Pm的誤差,非常終根據(jù)公式會對質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。
  首先分析物性參數(shù)Pm的誤差對質(zhì)量流量G誤差影響。質(zhì)量流量誤差σG根據(jù)公式,結(jié)合函數(shù)誤差傳遞理論計算得出
 
  2、混合氣體各物性參數(shù)計算方法的分析與選擇:
  混合氣體的動力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp分別有各自的多種計算方法。本文對其多種計算方法進(jìn)行了分析和選擇,為熱式質(zhì)量流量計在應(yīng)用上計算混合氣體物性參數(shù)提供了一定的參考。
 ?、倩旌蠚怏w動力粘度的計算方法
  計算混合氣體動力粘度的方法有很多種,應(yīng)用比較廣泛的為Wilke法。該方法的可靠性已經(jīng)被大量的計算證明,應(yīng)衛(wèi)勇等人在研究含氨混合氣體時應(yīng)用了Wilke法計算了混合氣體粘度,王利恒等組分補償方法的研究中也用此方法計算了混合氣體的粘度,除此之外在文獻(xiàn)中介紹Wilke法比較了17組雙組分混合氣體的數(shù)據(jù),與實驗值的平均誤差<1%。
 ?、诨旌蠚怏w導(dǎo)熱系數(shù)的計算方法:
  迄今為止,提出了許多混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式,主要分為Wassiljewa方程法和經(jīng)驗式法。相比于經(jīng)驗式法,Wassiljewa方程法具有物理原理作為支撐,計算不依賴于經(jīng)驗系數(shù),應(yīng)用更廣泛。
  ③混合氣體定壓比熱容的計算方法:
  混合氣體定壓比熱容的計算方法較為統(tǒng)一,在理論上和實際應(yīng)用上都采用單一氣體的定壓比熱容與各組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)計算
 
  3、混合氣體組分變化對質(zhì)量流量測量誤差的實例分析:
  結(jié)合以上對混合氣體物性參數(shù)的計算方法,分析組分變化對典型混合氣體—空氣進(jìn)行質(zhì)量流量測量誤差的影響。
  空氣可以認(rèn)為是79%的N2和21%的O2組成的混合氣體。將空氣的組分設(shè)定修改為78%N2+22%O2、74%N2+26%O2和69%N2+31%O2,即組分變化分別為1%、5%和10%,分析其對質(zhì)量流量的影響。
  計算的工況條件為20℃、常壓,混合氣體的質(zhì)量流量G=1000kg/h,可計算出其組分設(shè)定不同對質(zhì)量流量的誤差影響。
  從上述分析計算可知,混合氣體的組分改變,會直接影響混合氣體的物性參數(shù)Pm,進(jìn)而影響質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。

 

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