流出系數是實際流量與理論流量之比,因此,影響實際流量的主要因素將影響流出系數。影響流出系數的主要因素如下.
a.節流裝置的流阻越小,流出系數越大.例如,文丘里管的流出系數比標準孔板的要大。
b.節流裝置中的突變越小,流出系數越大.錐形入口孔板的流出系數比標準孔板的要大。
c.管道粗糙度越大,流出系數越小.因此,與節流裝置連接的管道粗糙度將影響該節流裝置的流出系數。
d.流體流速變大,一方面引起流阻變大,使流出系數減小;另一方面引起雷諾數增大流體流量增大,因此,不同節流裝置對流速變大引瘤簫茁系數的影響是兩者的綜合,例如,標準孔板隨流速的增大,流出系數減小;A+K平衡流量計隨流速增大,流出系數增大。
e.節流裝置徑比增大,一方面使流體流阻減小,流出系數增大;同時,徑比增大使增大,一些節流裝置在流速增大時其流出系數反而減小。因此,節流裝置的徑比并非越大,流出系數就越大.存在一個優化的徑比。
f.當流體流速足夠大時,各種節流裝置的流出系數都趨于穩定。但不同節流裝置趨于穩定時的雷諾數不同.
g.流體流速從層流向紊流發展時,流體在節流裝置內或其下游形成縮流,縮流處的流速zui大,壓力zui小。隨著縮流處的移動,流出系數有一個躍變過程,如圖2-10所示。如果節流裝置沒有形成縮流現象,則流出系數沒有跳變.例如,長徑噴嘴由于沒有形成縮流現象,因此,沒有流出系數的跳變.
(2)可膨脹系數
可膨脹系數是因流體密度不是定值而進行的修正.它表示流體具有可壓縮性或膨脹性。
不可壓縮流體的可膨脹系數。為1.可壓縮流體的可膨脹系數小于1,并隨節流裝置下游壓力的增大而增大.對不同類型節流裝置,由于對流體的壓縮情況不同,因此,流體可膨脹系數的變化不同。
①標準孔板
根據GB/T 2624-2006,由于流體的膨脹有軸向和徑向,因此,標準孔板的可膨脹系數與其他節流裝置的可膨脹系數計算公式不同.它也與2003年頒布標準的計算公式不差異。計算公式如下:
②噴嘴和文丘里管
噴嘴和文丘里管等標準節流裝置可用相同的可膨脹系數計算公式,即式(2-18),根據流束系數與截面比之積與徑比的關系,可改寫為:
③A+K平衡流量計
A+K平衡流量計具有與文丘里管類似的流動特性,其可膨脹系數采用式(2-34)計算。
實驗數據表明,它的可膨脹系數比文丘里管的要高些。圖2-11是各節流裝置的可膨脹系數與P2/P1的關系。
④其他節流裝置
a.錐形入口孔板。錐形入口孔板按下式計算:
下標孔板和噴嘴分別表示按標準孔板和噴嘴計算的可膨脹系數。
式中,等效徑比βv按下式計算:
其中,D是管道內徑,dv是V錐體zui大橫截面的圓直徑。
c.其他節流裝置。可膨脹系數按1993年標準孔板可膨脹系數的計算式計算:
河水流量計 海水流量計 地下水流量計 冷卻水流量計 高溫水流量計