樊宝桐，孟 江，王 燕

（中北大学机械工程学院，山西 太原 030051）

1 引言

目前，在各种工业生产中流量的测量是非常重要的一部分，因此各种各样的流量计层出不穷，其中，压差类的流量计价格较低，使用的经验多，经过长时间的研究，精度越来越高，所以应用非常广泛[1]。

其中，双向内外管压差流量计具有对流体的扰动小和获得压差信号大的优点[2]。提出了压损差这一新的评价指标，在这些基础之上对节流件前后扩散角和细管的长度进行了优化，使其测量更加准确，对流体的扰动更小。

2 模型结构和理论基础

安装节流件的管道选择DN32 的管径。根据以往的研究，双向内外管压差流量计节流件的长度对流量计的性能影响不大，为了方便测量将节流件大管长度定为30mm，细管长度定为10mm。非对称双向内外管压差流量计的基本结构，如图1 所示。

图1 流量计结构简图Fig.1 Flow Chart Structure Diagram

非对称双向内外管压差流量计的理论基础来源于连续方程和伯努利方程[3]。流体再通过节流件时，在Ⅰ—Ⅰ平面，外流道流体压缩节流，流速增大，压力减小，内流道流体则扩散，流速减小，压力增大；在Ⅱ—Ⅱ平面，内外流道比较平稳，流速和压力都趋于稳定；在Ⅲ—Ⅲ平面，与Ⅰ—Ⅰ平面情况相反，外流道扩散，流速减小，压力增大，而内流道流体压缩，流速增大，压力减小。如此一来，在Ⅱ—Ⅱ段内外就会形成最大的压差：

与传统压差类流量计的测量公式类似[4]流量Q的计算公式为：

式中：C—流出系数；

A—流道截面积；

λ—等效直径比；

ρ—流体密度。

流量计结构简图中A为流道的截面积，V为入口平均流速，P为出口压力。……