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    天然气混合物临界流系数的确定

    作者: 来源: 发布时间:2018/2/11 16:12:47  点击数:2083
    一、概 述
    英国国家工程实验室(nel)已开发出用于多种单一气体和天然气混合物的软件,能够准确、可靠、具有溯源性地确定临界流系数c*与现有文献中的数值相比,使用这种方法得到的c*值具有小得多的系统误差,因此能得到更一致和更可靠的流量计检定结果。本文概要介绍由状态方程计算临界流系数和其他流量参数的方法。
    状态方程与音速喷嘴技术之间的关系在r、c、johnson的有关实际气体对音速喷嘴影响的论文中给出。流体动力学研究表明,在音速喷嘴喉部的焓不同于喷嘴上游滞止状态下的焓,其差值正比于喷嘴喉部气流速度的平方。对于临界流该速度等于喉部的气体声速。给出这个关系,就可以在经过上游滞止点的等熵线上确定出相对于喷嘴喉部状态的参校点。
    为确定上述情况,nel开发研究了两个不同的方法,本文给出了较快捷的第二种方法。经测试,对于甲烷、氩气和氮气,这两种方法都精确地给出了相同的临界流系数及其它参数值。要求输入的参数是:
    l、在上游计量状态下的压力和温度;
    2、喷嘴内径与上游计量点管道内径之比。
    可以计算出下列参数:
    l、临界流系数c*;
    2、通过喷嘴喉部单位面积的质量流量;
    3、喷嘴喉部的气体流量;
    4、临界压力、温度和密度比;
    5、气体在滞止状态和在喷嘴喉部的有工程意义的所有热物理性能参数。
    二、由热力学状态方程计算通过音速喷嘴的临界流
    通过临界流喷嘴的实际气体的单位面积的理论质量流量(14)
    式中: at--喷嘴喉部的横截面积;
    a--上液管道横截面积;
    cd--由喷嘴标定得到的流出系数。

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