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)量流量計的測量結果依賴于被測氣體的物性參數(shù)———動力粘度μ、導熱系數(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定不準確會造成混合氣體的動力粘度μ、導熱系數(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，應衛(wèi)勇等人在研究含氨混合氣體時應用了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混合氣體導熱系數(shù)的計算方法：
迄今為止，提出了許多混合氣體導熱系數(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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