標準孔板的C和ε及其不確定度
標準孔板的流出系數C是經過大量試驗獲得的。如果在孔板上游直管段至少10D長度范圍內,管道粗糙度滿足要求,則直管段其余部分管道粗糙度不符合要求也可使用。
1.流出系數C
標準孔板的流出系數C由里德-哈利斯、加拉赫公式確定:如下
當D<71.12mm時,上式右側還需加這一項:
+0.011(0.75-β)(2.8-D/25.4)
式中:C-流出系數;
D--管道直徑,mm;
β--工況下孔板與管道直徑之比,β=d/D;
ReD--管道的雷諾數;
A=(19000β/ReD)0.8
M2=2L2/(1-β)
L1--孔板上游端面到上游取壓口的距離除以管道直徑得出的商,L1=I1/D;
L2--孔板上游端面到下游取壓口的距離除以管道直徑得出的商,L2=I2/D;
L2'--孔板下游端面到下游取壓口的距離除以管道直徑得出的商,L2'=I2'/D.
在各取壓口的位置符合標準要求的條件下,L1和L2'的值如下:
對于角接取壓:L1=L2'=0
對于法蘭取壓:L1=L2'=25.4/D(D的單位為mm)。
對于D-D/2取壓:L1=1,L2'=0.47
2.可膨脹性系數ε
標準孔板的可膨脹性系數ε可用經驗公式(4-19)計算:
上式是根據空氣、水蒸氣和天燃氣的試驗結果得出的經驗公式,僅適用于表4-9給出的使用范圍,并應在p2/p1≥0.75時使用。已知等熵指數k的其他氣體和蒸汽也可參照使用。
為了使用方便,附錄A中標1~A10給出了各不同取壓方式標準孔板的流出系數C的值,表A11給出了一定范圍內的等熵指數、壓力比和直徑比平方(β)2所對應的標準孔板可膨脹性系數ε的值,這些值不供精確內差,更不允許外推。
3.相對標準不確定度
對于三種取壓方式的標準孔板,如果不考慮直徑比β、管徑D、雷諾數Re和相對粗糙度K/D的不確定度的情況下,流出系數C值的相對標準不確定度ur(C)/C=σc/C為:
當0.1≤β≤0.2時,(0.7-β)%;
當0.2≤β≤0.6時,±0.5%;
當0.6≤β≤0.75時,(1.667β-0.5)%;
如果不考慮直徑比β、壓力比Δp/p和等熵指數k的不確定度,可膨脹性系數ε的相對不確定度ur(ε)=3.5*Δp/kp1 %
4.壓力損失
壓力損失是指由于節流件的節流作用造成的不可恢復壓損δp。它是在其他壓力影響可以忽略不計時,在節流件上游側(大約上游1D處)測得的靜壓與靜壓恰好完全恢復的節流件下游(大約在下游6D處)所測的靜壓之差。標準孔板的壓力損失可用式4-20近似地計算:
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