捷特系列JTLWQ氣體渦輪流量計儀表系數(shù)的理論表達式

　　作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個：流體通過渦輪時對葉片產(chǎn)生的切向推動力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產(chǎn)生的粘滯摩擦力矩M2;軸承的摩擦力矩M3;磁電轉(zhuǎn)換器對渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。

　　由此可建立渦輪的運動微分方程：

　　(1)

　　式中：J為渦輪的轉(zhuǎn)動慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時間。

　　當流量恒定時，渦輪達到勻速轉(zhuǎn)動，，所以M1= M2 + M3 + M4。根據(jù)文獻[2]，推動力矩可表示為：

　　M1 = a1qv2 - a2ωqv (2)

　　式中：a1、a2為與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù);qv為流量，L/s。

　　由于渦輪流量計在量程范圍內(nèi)屬于紊流工作區(qū)，固以下計算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時可近似表示為：

　　M2 = a3qv2 (3)

　　通常M3和M4相對于M2比較小，但為了提高計算精度，這里根據(jù)文獻[3]推導出了它們的表達式：

　　M 3 = a4ω2/3 (4)

　　M4 = a5ω3 (5)

　　分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)整理可得：

　　qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)

　　式中：a6、a7、a8為經(jīng)整理后的綜合系數(shù)。

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