壓力對氣體渦輪流量計性能的影響
發布時間：2021-09-19 07:25:33
渦輪流量計是根據工況體積流量發出脈沖或頻率，影響渦輪流量計準確度的相關特性是運動黏度，而不是動力黏度。即使工質的動力黏度相近，由于運動黏度的密度依賴性，特別是天然氣（2.5MPa）與空氣（0.1MPa）之間25倍的壓力差，導致兩個工況的雷諾數存在顯著差異。所以，應當基于雷諾數，使兩個工況下的誤差對比符合流動相似準則的要求。
影響渦輪流量計準確度的相關特性是工作介質的運動黏度，由于運動黏度的密度依賴性，氣體渦輪流量計的性能主要受到工況壓力的影響。如果兩個工況壓力相差大于4倍，那么渦輪流量計在相應工況下的誤差數據不具有可比性，所以常壓下的標定結果不能反映該流量計在0.4MPa以上工況的計量性能，標定的數據也不能用于流量計的校準。
在分界流量以上區域，渦輪流量計的誤差僅隨雷諾數變化，工況壓力增加所對應的誤差數據可以認為是對流量計準確度性能的連續延拓。因此，基于雷諾數重疊可以估計其他相近壓力（或其他工作介質）的誤差。
實驗結果并沒有發現不同的工作介質（例如天然氣和空氣）對渦輪流量計的性能有明顯的影響，所以，在前述壓力限制條件下，使用空氣標定高壓天然氣流量計是一種可行的方案。目前國家級天然氣實流檢定站都選址在主干線附近，需要有穩定的氣源和低壓天然氣用戶，且直排方案投資巨大。而閉環式高壓空氣流量標準裝置具有以下優點：（1）不存在測試用氣體的排放問題；（2）沒有防爆問題的困擾；（3）流量調節、壓力調節和更換氣體等問題迎刃而解；（4）裝置維持成本和能耗都比較低，因而計量技術機構已經開始這方面的研發工作，大批城市管網和地區輸配氣干線上中高壓天然氣流量計的量傳溯源有望得到解決。
