熱式質(zhì)量流量計(jì)是一種使用熱工原理測(cè)量流體質(zhì)量流量的儀器。它通過(guò)改變流體供熱介質(zhì)的溫度和反饋裝置來(lái)測(cè)量流體的物質(zhì)的質(zhì)量流量，并且可以在范圍內(nèi)波動(dòng)的很小。熱式質(zhì)量流量計(jì)可以用于測(cè)量氣體、液體或者兩者的混合物的質(zhì)量流量，也可以用于測(cè)量溫度超過(guò)100攝氏度的高溫流體的質(zhì)量流量。
混合氣體組分對(duì)熱式質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量誤差影響
1、混合氣體組分變化對(duì)質(zhì)量流量測(cè)量誤差的計(jì)算分析：
熱式質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果依賴于被測(cè)氣體的物性參數(shù)———動(dòng)力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp，而不同氣體的物性參數(shù)具有顯著差異，表1中列舉了幾種氣體在常壓、20℃條件下的物性參數(shù)。
對(duì)于單一氣體而言，直接采用其物性參數(shù)即可，不會(huì)對(duì)熱式流量測(cè)量帶來(lái)影響，但是對(duì)于混合氣體而言，當(dāng)氣體的組分產(chǎn)生變化時(shí)，必然會(huì)對(duì)質(zhì)量流量的測(cè)量產(chǎn)生誤差，即：
混合氣體的組分變化或者組分設(shè)定不準(zhǔn)確會(huì)造成混合氣體的動(dòng)力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp產(chǎn)生誤差，進(jìn)而會(huì)影響物性參數(shù)Pm，產(chǎn)生Pm的誤差，非常終根據(jù)公式會(huì)對(duì)質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。
首先分析物性參數(shù)Pm的誤差對(duì)質(zhì)量流量G誤差影響。質(zhì)量流量誤差σG根據(jù)公式，結(jié)合函數(shù)誤差傳遞理論計(jì)算得出
2、混合氣體各物性參數(shù)計(jì)算方法的分析與選擇：
混合氣體的動(dòng)力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp分別有各自的多種計(jì)算方法。本文對(duì)其多種計(jì)算方法進(jìn)行了分析和選擇，為熱式質(zhì)量流量計(jì)在應(yīng)用上計(jì)算混合氣體物性參數(shù)提供了一定的參考。
①混合氣體動(dòng)力粘度的計(jì)算方法
計(jì)算混合氣體動(dòng)力粘度的方法有很多種，應(yīng)用比較廣泛的為Wilke法。該方法的可靠性已經(jīng)被大量的計(jì)算證明，應(yīng)衛(wèi)勇等人在研究含氨混合氣體時(shí)應(yīng)用了Wilke法計(jì)算了混合氣體粘度，王利恒等組分補(bǔ)償方法的研究中也用此方法計(jì)算了混合氣體的粘度，除此之外在文獻(xiàn)中介紹Wilke法比較了17組雙組分混合氣體的數(shù)據(jù)，與實(shí)驗(yàn)值的平均誤差＜1%。
②混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算方法：
迄今為止，提出了許多混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算公式，主要分為Wassiljewa方程法和經(jīng)驗(yàn)式法。相比于經(jīng)驗(yàn)式法，Wassiljewa方程法具有物理原理作為支撐，計(jì)算不依賴于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，應(yīng)用更廣泛。
③混合氣體定壓比熱容的計(jì)算方法：
混合氣體定壓比熱容的計(jì)算方法較為統(tǒng)一，在理論上和實(shí)際應(yīng)用上都采用單一氣體的定壓比熱容與各組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算
3、混合氣體組分變化對(duì)質(zhì)量流量測(cè)量誤差的實(shí)例分析：
結(jié)合以上對(duì)混合氣體物性參數(shù)的計(jì)算方法，分析組分變化對(duì)典型混合氣體—空氣進(jìn)行質(zhì)量流量測(cè)量誤差的影響。
空氣可以認(rèn)為是79%的N2和21%的O2組成的混合氣體。將空氣的組分設(shè)定修改為78%N2+22%O2、74%N2+26%O2和69%N2+31%O2，即組分變化分別為1%、5%和10%，分析其對(duì)質(zhì)量流量的影響。
計(jì)算的工況條件為20℃、常壓，混合氣體的質(zhì)量流量G=1000kg/h，可計(jì)算出其組分設(shè)定不同對(duì)質(zhì)量流量的誤差影響。
從上述分析計(jì)算可知，混合氣體的組分改變，會(huì)直接影響混合氣體的物性參數(shù)Pm，進(jìn)而影響質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。
更新時(shí)間：2024-01-17
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