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临界流文丘里喷咀文摘之二

孙淮清
编者按
 
  -临界流文丘里喷咀(亦称音速文丘里喷咀,音速喷咀等)国际标准ISO9300(1990)颁布已有十余年了。十余年来国际上对音速喷咀的研究试验无论在广度或深度上都有新的发展。音速喷咀作为气体流量的传递标准在天然气输气干线实流校验装置上已作为最通用的流量标准使用,值得注意的是,它在城市天然气流量计急需的流量标准装置中愈来愈成为主要的传递标准。ISO9300的数据仅适用于ReD≥105以上的流量,但是城市天然气流量计的雷诺数应用范围远低于此数值,国际上正集中力量在此领域进行科研开发。为适应我国西气东输工程的需要,我们搜集了ISO9300颁布后在专业期刊上发表的论文数十篇,准备在网上以文摘形式陆续发表,并选择少数几篇全文译出以飨网友。

具有层流附面层的临界流圆环喉部喷咀的理论流出系数及采用超高精度喷咀对其进行校验
Masahiro Ishibashi, Masaki Takamoto

摘 要 七
 圆环形临界流文丘里喷咀的流出系数的理论推导是由质量流量计计算理论及核心流量分布和边界层产生的缺陷组合得到的,用恒容积容器系统和高精度车床加工的类似形状的喷咀的测量来检验此公式,高精度车床的加工误差为1μm,它无须抛光可达磨光。理论流出系数与测得的流出系数的一致性在雷诺数大于8×104时优于0.04%,公式为一个解析式,它可以估计比热容比和喷咀形状的影响。
《Flow Measurement and Instrumentation》2000,No4.

对临界流文丘里喷咀流出系数的非平衡状态的影响
A. N. Johnson, J. D. Wright, S. Nakao, C. L, Merkle, M. R. Moldover

摘 要 八
本文发现一种新的机制,它影响临界流喷咀的流出系数,具体地说,可以证明非平衡状态对临界流文丘里喷咀某种气体的流出系数有显著的影响,这种现象可以解释为什么某些气体--如二氧化碳--存在与其他气体(如N2,O2,Ar,He和H2等)的校准特性有显著的差别。发展一种数学模型来预测其特性,由两个独立的实验进一步证实非平衡的影响。

用小型音速喷咀作为二次流量标准
N. Bignell

摘 要 九
用音速喷咀作为二次实验室标准时它们必须校准。对于不确定的几何形状的小型喷咀不能采用计算流出系数数值的标准方法。讨论了用原级标准的校准。另外,可以应用压力和温度以及流量的比值的某些技术对一只喷咀与另一只喷咀直接进行比较。某些因素改变了喷咀系数。给出由于压力和温度变化的估计。绝热冷却使温度发生变化,它改变了喉部面积因而影响喷咀系数。与喷咀支架有关进口气体可能冷却影响到流量。喷咀可以由金属加工或热压玻璃管制造,兰宝石割嘴可以作为因素喷咀。给出一种有发展前景但不太合适形状的例子,如方形喉部喷咀。讨论其压力相关关系,叙述了作为流量标准自动操作的陈列式喷咀。
《Flow Measurement and Instrumentation》2000,No4.
KRISS(韩国标准与科学研究所)的音速喷咀的实验室间比对
Jong S. Paik, Kyung Am Park, Joel T. Park
摘 要 十

最近KRISS参加音速喷咀流出系数Cd的二个实验室之间比对。实验室比对的所有实验室都具有原级标准装置,有容积式的或质量式的系统用于校准喷咀。首先一个是对NOVA的10mm喷咀的北美实验室间的比对。其次是由Ford Motor C的ISO9300圆环喉部喷咀组件的比对。报告此次试验的KRISS的结果,并且对以后实验室间的比对提出建议。
《Flow Measurement and Instrumentation》2000,No4.

工业音速喷咀应用的初步考虑
B. T, Miralles

摘 要 十一

综述音速喷咀应用所需仪器的初步考虑。一种工业上应用音速喷咀的方法。同时对一种确定理想条件下工作于音速区域的收缩喷咀的流出系数提出建议。得到的范围为4×104到2×105的音速喷咀流出系数特性的结果与ISO9300标准以及Ishibashi等人提出的曲线进行比较。Ishibashi的结果见"M. Ishibashi, M. Takamoto, N. Wanatabe, Y. Nakao, Precise calibration of critical nozzles of Various shapes at the Reynolds number of (0.2-2.5)×105。 Proceeding of FLOMEKO 94"。
《Flow Measurement and Instrumentation》2000,No 4.

高β值对通过临界流喷咀质量流的影响
D. G. Stewart, J. T. R Watson, A. M Vaidya
摘 要 十二

在以前的文章中(stewart等,Flow Measurement and Instrumentation, 1999,No 1)作者曾提出改进气体流径临界流喷咀的质量流量的计算。在Stewart等人的文章中它只能应用于喷咀喉部与管径的比值β<0.15,它最好应用于低β值的临界流喷咀,而实际可以另外考虑,本文扩展计算到高β值,阐述这种情况下会遇到的问题,以及计算质量流量的方法。包括了四种气体:干二氧化碳--自由空气,氧气,氩气和甲烷。提出一种高β值临界流喷咀的经验修正系数,当与Stewart等人文章结合将提供一种精确的简化方法以计算这些气体流径宽广β值的临界流喷咀的质量流量。
《Flow Measurement and Instrumentation》2000, No 4.
 

 

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