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彎管流量計(jì)屬于差壓式流量計(jì)的一種,既繼承了差壓式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、測量的優(yōu)點(diǎn),又克服了差壓式流量計(jì)壓力損失大、容易堵塞、維護(hù)困難等缺點(diǎn)。
彎管流量計(jì)的研制成功,具有堅(jiān)實(shí)的理論研究基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)。在理論研究方面主要是通過直接求解流體流過彎管的微分方程數(shù)值解的方法,全面揭示流體流經(jīng)彎管的流動(dòng)規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)研究方面既有實(shí)驗(yàn)室的大量實(shí)驗(yàn)研究,又有在國家流量檢定站(開封水大流量、煙臺蒸汽、華陽天然氣)對不同介質(zhì)的流量測量的驗(yàn)證。理論研究和大量的實(shí)驗(yàn)研究表明:由于彎管的導(dǎo)流作用,流經(jīng)彎管的流體呈現(xiàn)了非常復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)。通過求取納維——斯托克斯微分方程(N—S方程)數(shù)值解,可以動(dòng)畫顯示出這種流動(dòng)狀態(tài)主要包括沿主管道方向的主流動(dòng)、垂直于主流動(dòng)的雙螺旋二次流動(dòng)及出口漩渦等主體內(nèi)容,具有很強(qiáng)的規(guī)律性。根據(jù)對真實(shí)粘性流體通過彎管內(nèi)、外側(cè)壓力差成正比例關(guān)系,具有很好的相關(guān)性。根據(jù)量綱分析原理,流過彎管的平均流速與彎管內(nèi)、外側(cè)的壓力差可由下式給出:
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