叶片螺旋角对气体涡轮流量计性能影响的分析

刘民杰，阎 兵

(1.天津大学仁爱学院，天津 301636;2.天津职业技术师范大学机械工程学院，天津 300222)



叶片螺旋角对气体涡轮流量计性能影响的分析

刘民杰1，阎 兵2

(1.天津大学仁爱学院，天津 301636;2.天津职业技术师范大学机械工程学院，天津 300222)

在分析气体涡轮流量计结构和数学模型的基础上，针对涡轮叶片螺旋升角对仪表性能的影响，以安装35°、45°和55°三种不同叶片螺旋升角涡轮的DN150型气体涡轮流量计作为实验对象，搭建仪表负压检测平台，分别对仪表系数、压力损失和计量精度进行实验检定与对比分析。实验结果表明，合理设计涡轮叶片螺旋升角能显著改善气体涡轮流量计的性能，为叶片螺旋升角进一步优化及其对仪表性能影响规律的研究提供了实验基础。

涡轮流量计；叶片角度；仪表系数；压力损失；计量精度；实验分析

0 引言

气体涡轮流量计是计量天然气、氧气、氮气、液化气、煤气等气体介质的速度式计量仪表[1-2]，如图1所示。

1—导流器；2—叶轮；3—轴、轴承；4—壳体；5—脉冲发生器；6—智能积算仪；7—脉冲信号传感器图1 气体涡轮流量计结构原理

将涡轮置于被测的气体介质中，当气体流经流量计时，在导流器的作用下被整流并加速，由于涡轮的叶片与流过的气体之间存在一定夹角，气体对涡轮产生转动力矩，使涡轮克服机械摩擦阻力矩、气体流动阻力矩和电磁阻力矩而旋转，在一定的流量范围内，涡轮的角速度和通过涡轮的流量成正比。涡轮的旋转带动脉冲发生器旋转，产生的脉冲信号由传感器送入智能积算仪进行换算得到气体介质的瞬时流量和累积流量[3]。……