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临界流文丘里喷咀文摘之四

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。

一种变形音速喷咀的流量计量
M. T. Pereira, N. M. Taira, M. de M. Pimenta
摘 要 十九

文章叙述一种变形音速文丘里喷咀,其喉部与扩散段之间有一个台阶。讨论二种不同的结构:一种是从圆柱形喉部下游突然扩大(正台阶),而另一种是喉部下游扩散段突然收缩(负台阶),这种变形流量计的主要优点为与标准型相比对于小尺寸喷咀比较容易制造,因为喉部和扩散段是分开制造的,由此它较易于测量喉部的长度和直径以及扩散段的长度。
进行过质量流量范围从0.005到0.025kg/s和雷诺数为8×104到2.5×105之间的测试。正台阶的流出系数与文献的值很接近,而负台阶的流出系数不随雷诺数而变,但随台阶尺寸而变化。
《FLOMEKO'93》1994年

影响音速喷咀的流出系数的实验研究
S. Y. Yoo, S.Y. Lee, K. Y. Yoon, K. A. Park, J. S. Paik
  摘 要 二十

在高压气体流量标准测量系统上研究了音速喷咀流出系数的准确度及其影响因素和采用音速喷咀的气体流量测量的准确度。气体流量测量系统包括两台压缩机,储气容器,温度控制回路,音速喷咀试验段,秤量容器,陀螺式天平和数据处理系统。对各种喷咀喉径和入口压力进行试验。流出系数的总不确定度估计为±0.2%,而大多数实验数据落在这个范围。流出系数与雷诺数的关系与ISO文件符合的很好,如果旋涡强度增大和喷咀喉径增大则上游旋转流对流出系数的影响就增强,表面粗糙的音速喷咀其流出系数估值比ISO值要低些。圆锥形喷咀的流出系数比圆环形喷咀要低4.5%,而相互之间随雷诺数的变化趋势是类似的,并且复现性很好。
《FLOMEKO'93》1994年

在雷诺数为(0.8-2.5)×105下各种形状的临界流喷咀的精密校准
Masahiro Ishibashi, Masaki Takamoto, Noriyuki Watanabe, Yu-ichi Nakao
 

  摘 要 二十

在大气条件下测量用高精密度车床加工的35只临界流喷咀的流出系数,用恒容积容器系统测量流径喷咀的质量流量为12-240kg/h的总量,其随机的不确定度分别为±0.05%和±0.02%。用3D座标测量机测量喷咀的内部形状,其不确定度达±3μm。按照ISO9300规范加工的20只喷咀得到一条新的吻合曲线,全部被测系数与曲线的偏差小于0.03%。其它喷咀有喉径13.4mm的,并且其入口,喉部及扩散段有各种形状。它表明1/4圆喷咀比较适合作为标准应用,其流出系数比文丘里型的大0.07%,扩散段有效地改善了临界压力比,并且流出系数没有变化。
《FLOMEKO'94》1994

气体流量计校准的分流技术
Luciana Casciny, Nilson Massami Taira

摘 要 二十二 

文章叙述流量实验室有一座新的装置,它如何采用一种无可动部件的流量计扩展其校准流量,它易于操作,且不确定度低。它推荐的另一种方法是应用二台并联的流量计作为工作标准;一台为音速喷咀,而另一台为旋叶式(CVM),它们的测量不确定度和某些结果。
《FLOMEKO2000》2000年

金刚石音速微型喷咀的制造
S. Silva, K. Kawakita, M. T. Pereira, M. Cattani, M. C Salvadori

摘 要 二十三

叙述金刚石音速微喷咀的制造过程,用钨丝作为铸模制作金刚石微管子,在丝表面用金刚石粉预处理,用化学蒸汽沉淀法得到一个连续的金刚石膜,对钨丝进行酸洗脱膜后得到圆柱形金刚石微喷咀。
《FLOMEKO 2000》2000年

小型音速喷咀的特性
K. A. Park, Y. M. Choi, H. M. Choi, T. S. Cha, B. H. Yoon

摘 要 二十四

小型音速喷咀(喉径为0.28-4.48mm)在气体流量标准系统上进行测试。此标准系统由2台钟罩和5台活塞式校验器,压缩机,过滤器及干燥装置等组成。得到的小型音速喷咀的流出系数为喉部雷诺数的函数,其不确定度在置信概率95%下为0.33%。测得的高雷诺数为ISO9300规范的下限值,这些数据可作为ISO9300修正时的数据。
《FLOMEKO 2000》2000年

临界流喷咀流量的真实气体效应的仿真
P. Schley, E. Von Lavante, D. Zeitz, M. Jaeschke, H. Dietrich, B. Nath

摘 要 二十五

用数值仿真方法预测高压天然气临界流喷咀的流量,提出用CFD-程序模拟两维与轴对称粘性流。热力性质显著影响高压天然气的喷咀流量,它应用AGA 8-DC92状态方程进行计算。采用Pigsar高压气体校验装置检验天然气流量测量的最新理论结果。对某些测试情况进行理论与实验的比较。
《FLOMEKO 2000》2000年
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