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渦街麻將二八杠安卓版與孔板麻將二八杠安卓版壓力損失的比較研究源儀儀表

時間:2019-07-10 09:56來源:未知 作者:源儀儀表 點擊:
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 1 引言

    如今社會在大力提倡節約能源,每種麻將二八杠安卓版的壓力損失成為用戶比較關注的問題,流量儀表的壓力損失小已經是選擇麻將二八杠安卓版的一項重要指標。由於渦街麻將二八杠安卓版孔板麻將二八杠安卓版使用的條件相似,並且使用廣泛,因此人們常常對這兩種麻將二八杠安卓版進行比較,以便選出更合適的測量儀表。雖然已經有人對渦街麻將二八杠安卓版孔板麻將二八杠安卓版壓力損失進行過比較,但目前文獻中所作的比較存在兩個問題1,2。第一,文獻中多是通過比較兩種麻將二八杠安卓版的壓力損失計算公式來對兩種儀表的壓力損失進行比較。對於孔板麻將二八杠安卓版,它的曆史較長,有統一的國際標準,可以直接用給出的壓力損失計算公式進行計算。對於渦街麻將二八杠安卓版,它的曆史相對較短,沒有統一的國際標準,給出的一些計算公式也不太成熟,通常計算值與真實值之間存在較大的誤差。例如,渦街麻將二八杠安卓版的生產廠家即使是按照行業規範生產的同一型號的渦街麻將二八杠安卓版,其給出的計算渦街麻將二八杠安卓版壓力損失壓力損失係數Cd也是各不相同的,這就給用公式計算壓力損失帶來了誤差。第二,對兩種麻將二八杠安卓版壓力損失比較時,並沒有規定兩種麻將二八杠安卓版的有效流通麵積相同,所得到的結果缺乏說服力。基於以上兩個原因,在天津大學自動化學院流量實驗室的氣體裝置上做了渦街麻將二八杠安卓版壓力損失試驗,用試驗結果與公式計算的結果進行了比較,對不同Cd值給渦街麻將二八杠安卓版壓力損失計算造成的誤差進行了分析,給出了經試驗驗證的Cd值。並在保證有效流通麵積的條件下對兩種麻將二八杠安卓版的壓力損失進行了比較,對工業中選用麻將二八杠安卓版及計算渦街麻將二八杠安卓版壓力損失都有很好的參考價值。

    2 試驗裝置

    試驗裝置如圖1所示。鼓風機用來使流體在管道中流動;變頻調速器用來調節鼓風機的轉速以達到調節流體流速的目的;壓力變送器和溫度變送器分別用來測量管道內氣體的壓力和溫度;差壓變送器為電容式差壓變送器,用來獲取兩個取壓孔P1、P2之間的壓力差,量程為0~10kPa,最大工作壓力為4MPa,精度為0.5級;試驗用渦街麻將二八杠安卓版的口徑為100mm,其製作工藝符合渦街麻將二八杠安卓版的行業標準,采用的旋渦發生體為三角柱體。管道內的流體介質為空氣,管道直徑D=100mm,取壓孔P1、P2之間的距離為5m。

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    3 渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的測量

    傳統測量孔板麻將二八杠安卓版壓力損失的方法如圖2所示,分別測出P1、P2兩點之間的靜壓力,所得差值即為孔板壓力損失。為了使測出的壓力是不可恢複性壓力,P1、P2兩點之間的距離應盡量遠,文獻3中,管道直徑D=300mm,P1、P2之間的距離為27D,在本試驗中管道直徑D=100mm,P1、P2兩點之間的距離為50D,通過差壓變送器直接將兩點之間的差壓值讀出。考慮到P1、P2兩點之間的距離比較長,因此管道本身的壓力損失將不能忽略。對裝有渦街麻將二八杠安卓版時總的壓力損失ΔPt和管道本身的壓力損失ΔPp分別在不同的流速v下進行測量,用ΔPt減去ΔPp即為渦街麻將二八杠安卓版壓力損失ΔPv,所得結果如表1所示。

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圖2 孔板麻將二八杠安卓版壓力損失的測量方法

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    4 壓力損失係數的誤差分析

    由下式計算渦街麻將二八杠安卓版壓力損失4:

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    式中:ΔPV為渦街的壓力損失;Cd為壓力損失係數;ρ為流體密度;u為氣體平均流速。

    由式(1)可見,壓力損失係數的準確度對壓力損失的計算很重要。Cd的大小一般由生產廠家給出,但即便是按照行業標準生產的同一型號的渦街麻將二八杠安卓版,生產廠家給出的Cd值差別也很大,對於用三角柱體做旋渦發生體的渦街麻將二八杠安卓版,廠家給出的Cd值一般在1.8~2.4之間。本試驗將壓力損失的試驗數據與不同Cd值下的計算結果進行了比較,如圖3所示。從圖3中可以看出,不同的Cd取值會使壓力損失的計算值與試驗值的誤差隨著流速的增加而增加。還可以看出,當Cd取2.2時與計算值與試驗結果吻合的比較好,這時計算值與試驗結果的誤差不超過5%。當Cd取2.4、2.0、1.8時,與試驗結果的最大誤差分別達到18.78%、17.35%、33%,壓力損失係數Cd的取值對計算結果影響是較大的,在流速高時更明顯。

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圖3 試驗結果與計算結果的對比

    以上分析說明,僅通過渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的計算公式來與孔板麻將二八杠安卓版壓力損失進行比較,不能保證較高的準確度。

    5 渦街麻將二八杠安卓版孔板麻將二八杠安卓版壓力損失的比較

  對於孔板麻將二八杠安卓版壓力損失,本文用ISO5167-2:2003給出的計算公式進行計算,計算結果與渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的試驗結果進行比較。為了更好地對渦街麻將二八杠安卓版壓力損失與孔板的壓力損失進行比較,本文選擇了有效流通麵積相同的渦街麻將二八杠安卓版孔板麻將二八杠安卓版進行比較,這樣的比較也才有意義。

    試驗采用的渦街麻將二八杠安卓版旋渦發生體的截流麵的寬度為dv=28mm,麻將二八杠安卓版的直徑D=100mm,管道截麵麵積Sc=7854mm2,有效流通麵積為Sv=5054mm2。將渦街麻將二八杠安卓版的有效流通麵積轉換為孔的麵積,則對應的有效孔徑比βv為

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    取孔板麻將二八杠安卓版渦街麻將二八杠安卓版有效孔徑比最接近的值βo=0.8。根據Reader2Harris給出的流出係數的計算公式5,求得平均流出係數C=0.45。在2003年實施的孔板麻將二八杠安卓版的國際標準(ISO5167-2:2003)中,壓力損失係數K的計算公式為

    麻將二八杠安卓版信息網內容圖片 (2)

    將βo=0.8和C=0.45代入式(2),可以得到K=3.42。

    計算壓力損失ΔPo的公式為

    麻將二八杠安卓版信息網內容圖片  (3)

    將流體密度ρ=1.205kg/m3與K=4.75代入式(3)可以得到:

    麻將二八杠安卓版信息網內容圖片(4)

    圖4反映了由式(4)計算出的在不同流速下孔板麻將二八杠安卓版壓力損失曲線和渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的試驗結果。

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圖4 孔板與渦街麻將二八杠安卓版壓力損失

    從圖4可以看出,在流通麵積一定的情況下,孔板的壓力損失要大於渦街麻將二八杠安卓版,並且隨著流速的增加而增加。表2列出了在不同流速下,孔板麻將二八杠安卓版渦街麻將二八杠安卓版壓力損失,其中n為孔板麻將二八杠安卓版渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的比值。

    表2中,n的平均值約為1.7。R.W.Miller(1989)曾經給出了幾種麻將二八杠安卓版的壓力損失6,如圖5所示的流速為4.2m/s時,不同麻將二八杠安卓版的壓力損失情況。其中孔板麻將二八杠安卓版的β=0.75;渦街麻將二八杠安卓版為Foxboro公司生產的,口徑為80mm;流體介質為水,水的壓力為6bar。

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圖5 R.W.Miller試驗結果

    圖5中孔板和渦街麻將二八杠安卓版壓力損失比值大約為1.5,比本文試驗結果稍小,這可能是因為所采用的試驗流體介質不同所造成的,本文試驗采用的是空氣,R.W.Miller采用的是水,但兩個結果還是比較接近的。

    由以上的分析可以看到,在保證兩種麻將二八杠安卓版的流通麵積相等時,孔板麻將二八杠安卓版壓力損失渦街麻將二八杠安卓版的1.7倍左右。而在一些文獻中,給出的這一結果是相當大的,有的為7倍多,甚至更大1,2,7。

    6 結論

    (1)壓力損失係數Cd的準確性對於渦街麻將二八杠安卓版壓力損失的計算影響比較大,對於旋渦發生體為三角柱體的渦街麻將二八杠安卓版,當壓力損失係數Cd為2.2時,計算值與本試驗結果吻合較好。

(2)孔板麻將二八杠安卓版壓力損失渦街麻將二八杠安卓版大,如果保證兩種麻將二八杠安卓版的有效流通麵積相同,那麼孔板麻將二八杠安卓版壓力損失渦街麻將二八杠安卓版的1.7倍左右。

(責任編輯:源儀儀表)
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