熱式質(zhì)量流量計是一種使用熱工原理測量流體質(zhì)量流量的儀器。它通過改變流體供熱介質(zhì)的溫度和反饋裝置來測量流體的物質(zhì)的質(zhì)量流量，并且可以在范圍內(nèi)波動的很小。熱式質(zhì)量流量計可以用于測量氣體、液體或者兩者的混合物的質(zhì)量流量，也可以用于測量溫度超過100攝氏度的高溫流體的質(zhì)量流量。
混合氣體組分對熱式質(zhì)量流量計的測量誤差影響
1、混合氣體組分變化對質(zhì)量流量測量誤差的計算分析：
熱式質(zhì)量流量計的測量結(jié)果依賴于被測氣體的物性參數(shù)———動力粘度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)。
對于單一氣體而言，直接采用其物性參數(shù)即可，不會對熱式流量測量帶來影響，但是對于混合氣體而言，當氣體的組分產(chǎn)生變化時，必然會對質(zhì)量流量的測量產(chǎn)生誤差，即：
混合氣體的組分變化或者組分設(shè)定不準確會造成混合氣體的動力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp產(chǎn)生誤差，進而會影響物性參數(shù)Pm，產(chǎn)生Pm的誤差，非常終根據(jù)公式會對質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。
首先分析物性參數(shù)Pm的誤差對質(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)誤差傳遞理論計算得出
2、混合氣體各物性參數(shù)計算方法的分析與選擇：
混合氣體的動力粘度μ、導(dǎo)熱系數(shù)λ、定壓比熱容Cp分別有各自的多種計算方法。本文對其多種計算方法進行了分析和選擇，為熱式質(zhì)量流量計在應(yīng)用上計算混合氣體物性參數(shù)提供了一定的參考。
①混合氣體動力粘度的計算方法
計算混合氣體動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)被大量的計算證明，應(yīng)衛(wèi)勇等人在研究含氨混合氣體時應(yīng)用了Wilke法計算了混合氣體粘度，王利恒等組分補償方法的研究中也用此方法計算了混合氣體的粘度，除此之外在文獻中介紹Wilke法比較了17組雙組分混合氣體的數(shù)據(jù)，與實驗值的平均誤差＜1%。
②混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的計算方法：
迄今為止，提出了許多混合氣體導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式，主要分為Wassiljewa方程法和經(jīng)驗式法。相比于經(jīng)驗式法，Wassiljewa方程法具有物理原理作為支撐，計算不依賴于經(jīng)驗系數(shù)，應(yīng)用更廣泛。
③混合氣體定壓比熱容的計算方法：
混合氣體定壓比熱容的計算方法較為統(tǒng)一，在理論上和實際應(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數(shù)計算
3、混合氣體組分變化對質(zhì)量流量測量誤差的實例分析：
結(jié)合以上對混合氣體物性參數(shù)的計算方法，分析組分變化對典型混合氣體—空氣進行質(zhì)量流量測量誤差的影響。
空氣可以認為是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%，分析其對質(zhì)量流量的影響。
計算的工況條件為20℃、常壓，混合氣體的質(zhì)量流量G=1000kg/h，可計算出其組分設(shè)定不同對質(zhì)量流量的誤差影響。
從上述分析計算可知，混合氣體的組分改變，會直接影響混合氣體的物性參數(shù)Pm，進而影響質(zhì)量流量產(chǎn)生誤差。
更新時間：2024-01-17
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