雷諾數(shù)與流量計(jì)有何關(guān)系？
時(shí)間：2020-03-26 02:03:50
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在典型的實(shí)驗(yàn)室或中試工廠中，流量測(cè)量會(huì)帶來一些異常問題。不可避免地，管道很小，流速很低，這些因素帶來了一些獨(dú)特的問題。從流體中獲得的低能量和流量計(jì)組件的小型化是最明顯的，但是流體方面的考慮也可能令人生畏。
對(duì)于管道中的流動(dòng)，雷諾數(shù)（Re /參見下面的圖1）是一個(gè)無量綱的數(shù)學(xué)術(shù)語，它考慮了密度，粘度，速度，壓力和其他各種運(yùn)行參數(shù)。除了層流流量計(jì)依賴于測(cè)量低雷諾數(shù)的流體外，大多數(shù)傳統(tǒng)的渦輪式流量計(jì)都需要湍流，這等于更高的雷諾數(shù)。
圖1.雷諾數(shù)
因此，低流量通常等同于層流，并且流體的相對(duì)特性更像是糖水而不是水。最早成功的低流量計(jì)量技術(shù)可能是在透明錐形管中垂直安裝的球（請(qǐng)參見下面的圖2）。這在高雷諾數(shù)和低雷諾數(shù)下均適用。在這種類型的儀表中，將球或異型浮子安裝到帶有孔的管上，該孔在其長(zhǎng)度上會(huì)改變其橫截面積。隨著流量的增加，浮子會(huì)升起并朝著標(biāo)定的刻度尺上升。由于系統(tǒng)中的能量較低，重力被用作對(duì)浮子的反作用力以及浮子的相對(duì)浮力以及被計(jì)量流體的粘度和密度。顯然，如果液體的粘度或密度發(fā)生變化，則浮子上的阻力或升力會(huì)限制此類儀表的精度。為了獲得最佳性能，必須對(duì)這些儀表進(jìn)行校準(zhǔn)并在其實(shí)際工作條件下使用，因?yàn)楣ぷ鳁l件的微小變化會(huì)導(dǎo)致流量讀數(shù)的變化不成比例。通常，這些儀表不會(huì)提供用于遠(yuǎn)程儀表或總計(jì)的輸出。一些可變面積儀表使用彈簧作為反作用力，并使用磁力跟隨器連接外部指示器。這些功能使儀表可以在任何姿勢(shì)下與不透明的液體和潛在的高壓管線一起使用。
圖2.垂直安裝在透明錐形管中的球。典型目標(biāo)應(yīng)用：非透明流體的低成本本地指示。
流量計(jì)的另一項(xiàng)早期發(fā)展是使用層流元件的差壓流量計(jì)。大多數(shù)差壓流量計(jì)要求雷諾數(shù)更高的流體才能有效工作。雷諾數(shù)低于2000時(shí)，流動(dòng)稱為層流?？梢暬淖詈?jiǎn)單方法是對(duì)正在打開的廚房水槽上的水龍頭進(jìn)行成像。在層流低時(shí)，水像冰柱一樣清澈。當(dāng)水龍頭進(jìn)一步打開時(shí)，水的湍流和外觀會(huì)變得粗糙。當(dāng)液體在帶有湍流的導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí)，沿管道長(zhǎng)度的壓降可以顯示為平方律，即流量每增加一倍，壓降就會(huì)增加三倍。雷諾數(shù)低時(shí)，壓降與流量呈線性關(guān)系。層流流量計(jì)通過故意使這些線性元件產(chǎn)生易于測(cè)量的壓降而利用這種現(xiàn)象，并且壓差讀數(shù)與產(chǎn)量直接相關(guān)。
