1.脈動流特性(xìng)
    幾乎(hū)所有(yǒu)的管(guǎn)道流(liú)都(dōu)是(shì)不穩定的(de)，不論是層流(liú)狀(zhuàng)态還(hái)是湍流狀态下都存(cún)在各(gè)種幹擾。所謂脈(mò)動(dòng)流(liú)是指(zhǐ)流體(tǐ)在測量區域(yù)的流速(sù)是(shì)時(shí)間的函數，但在(zài)一個足夠(gòu)長的(de)時間(jiān)段内有一個恒(héng)定的平均(jun1)值，這個值(zhí)決定(dìng)于脈(mò)動流的(de)流動規律。
    真(zhēn)正(zhèng)的管道定常(cháng)流僅出現(xiàn)在層(céng)流(liú)中(zhōng)，大(dà)多(duō)數工業管流均出現(xiàn)湍流現象(xiàng)，試試(shì)一種(zhǒng)統計(jì)意義上的定常(cháng)流，脈動流(liú)會(huì)影(yǐng)響渦(wō)輪流量計(jì) 的測量精(jīng)度，有時會(huì)使其測量(liàng)值嚴重失真，所(suǒ)以工業上(shàng)迫切(qiē)需要研究脈動(dòng)流對其測(cè)量精(jīng)度的影響(xiǎng)。
    脈動無處無時不在(zài)，但測(cè)量卻(què)非常(cháng)困難，我們(men)通常(cháng)隻能(néng)測量出脈(mò)動的(de)主要參數(shù)，如輻(fú)值、頻(pín)率和(hé)波形(xíng)，然後通(tōng)過(guò)這些參數(shù)分析脈動可(kě)能給流(liú)量計造成(chéng)的影(yǐng)響。
2.脈(mò)動(dòng)流對渦(wō)輪流(liú)量計測量精度的影響
2.1特(tè)性方程及(jí)計算(suàn)
    渦輪(lún)流量計以(yǐ)動量(liàng)矩(jǔ)守恒定(dìng)理爲(wèi)基礎的一(yī)種速度式(shì)流量(liàng)儀表(biǎo)，對(duì)非穩定流由于(yú)轉(zhuǎn)子葉(yè)片和(hé)相(xiàng)關傳動(dòng)裝置的共(gòng)振(zhèn)、轉子的(de)轉動慣量(liàng)、脈動的(de)形狀、轉子和齒輪摩擦(cā)阻力(lì)及轉子瞬(shùn)時轉矩等因素(sù)影響，使(shǐ)渦輪流(liú)量計産(chǎn)生很大(dà)的誤(wù)差，用(yòng)機翼(yì)理論來(lái)分析作(zuò)用在轉子(zǐ)上的(de)驅動力矩(jǔ)和阻(zǔ)力矩，可(kě)得(dé)到其(qí)運動(dòng)方程:

    式中(zhōng)j爲葉片轉動慣量，θ爲葉(yè)與軸(zhóu)線(xiàn)之間的夾角，r爲渦輪葉片的平(píng)均半徑，a爲(wèi)管道流(liú)量面積，ρ爲流(liú)體密度，ω爲渦輪的旋(xuán)轉角加速(sù)度，q爲通(tōng)過管道(dào)流量。
    若把(bǎ)脈動(dòng)流表示爲q=asin2πfpt，經過(guò)分析整(zhěng)理，可得出渦輪旋(xuán)轉角加速度與(yǔ)脈動(dòng)流各(gè)參數(shù)的關系：22

其(qí)中(zhōng)c爲(wèi)穩态(tài)時的ω值。
    對特定(dìng)的渦(wō)輪流(liú)量計(jì)和不同(tóng)的脈動流，可(kě)編程計算(suàn)出（2）式在脈動周圍内(nèi)各離(lí)散(sàn)點(diǎn)所對應的(de)ω（t），據此(cǐ)計算(suàn)可畫出ω（t）曲(qǔ)線，其流(liú)程圖如圖(tú)1：
2.2結構與分析(xī)
    經過(guò)計算(suàn)分析，發現(xiàn)導緻 流量(liàng)計 産生誤(wù)差的主要(yào)因素是脈(mò)動流的頻率，所加的正弦脈動流的頻(pín)率與穩(wěn)态下渦輪(lún)的旋轉角加(jiā)速度的關系爲ω=2πfp(1/qm)r2時(shí)，相應(yīng)曲線與輸入(rù)正(zhèng)弦曲(qǔ)線最爲接(jiē)近，與理論(lùn)分析(xī)基本吻合，多次改變脈(mò)動流頻率、振幅(fú)參數，發(fā)現有時圖(tú)形失(shī)真非常(cháng)厲害，通(tōng)過對(duì)多幅圖形(xíng)的比(bǐ)較，發現有(yǒu)如下規律(lǜ)：（見圖2、3）

當脈(mò)動流頻率(lǜ)fp大于旋轉角加速度ω時，儀表的(de)相應曲線(xiàn)開始(shǐ)失真，脈動頻率(lǜ)導緻(zhì)相應(yīng)曲線(xiàn)的幅(fú)值(zhí)發(fā)生改變，經過分(fèn)析發(fā)現，脈動頻率越(yuè)大，響應(yīng)幅(fú)值越(yuè)小，脈動(dòng)頻(pín)率越(yuè)小，響(xiǎng)應幅值越(yuè)大，即(jí)随着(zhe)頻率(lǜ)的增大(dà)，響(xiǎng)應失(shī)真程度随着增(zēng)大，但最(zuì)終有趨(qū)于穩(wěn)定的趨勢(shì)。 當脈動流頻率(lǜ)fp大(dà)于(yú)旋轉(zhuǎn)角加(jiā)速度ω時(shí)，響應曲(qǔ)線的失真(zhēn)程度(dù)随脈(mò)動振幅的(de)增大(dà)而加劇，但(dàn)當脈(mò)動振幅小(xiǎo)于某一(yī)振幅(fú)值(zhí)時，其變化可認爲不影(yǐng)響渦輪(lún)流量計的精度(dù)；當脈動(dòng)頻率fp小(xiǎo)于旋轉角加速(sù)度ω時(shí)，響應(yīng)曲線(xiàn)的失真(zhēn)程度與(yǔ)脈動(dòng)振幅(fú)的變化無關聯。 對于(yú)形狀不失真的(de)響應曲線，其響(xiǎng)應曲線的幅值(zhí)還與(yǔ)其(qí)它參數有(yǒu)關。經研究發(fā)現，對測量(liàng)誤差(chà)影響(xiǎng)較大的參(cān)數還有葉片轉動慣(guàn)量j和葉片(piàn)的初(chū)始旋轉角(jiǎo)加速(sù)度c.j越小，響(xiǎng)應曲線(xiàn)的幅值越大(dà)，j越(yuè)大，響應(yīng)曲線的(de)幅值越小，但j太大或太(tài)小都會影(yǐng)響響(xiǎng)應曲線的(de)幅值(zhí)失真過(guò)大(dà)，其值(zhí)取在(zài)2*10-6-3*10-6（kg.m2）之間時，響(xiǎng)應曲(qǔ)線最好，從(cóng)參數分析可(kě)知，響應曲(qǔ)線(xiàn)與輸(shū)入脈(mò)動曲線之(zhī)間有(yǒu)一個(gè)位移，此位(wèi)移的(de)大小(xiǎo)主要是(shì)與(yǔ)初始(shǐ)值c有關。

3.結論
   從(cóng)以上分析計算可知(zhī)，脈動流頻(pín)率對渦輪(lún)流量計的(de)測量(liàng)精度(dù)影響最大(dà)，當脈動頻率(lǜ)fp小(xiǎo)于旋轉角(jiǎo)加速度ω時(shí)，流量儀表的響(xiǎng)應曲(qǔ)線與(yǔ)輸入(rù)脈動(dòng)曲(qǔ)線(xiàn)相似(sì)，測量結構接近(jìn)于真(zhēn)值；脈動振幅對渦輪流量(liàng)計的測(cè)量精度(dù)存在影響，但當(dāng)脈動(dòng)振幅小于(yú)某一振幅值時(shí)，可認爲其不影(yǐng)響渦輪流量計(jì)的精(jīng)度；葉(yè)片轉(zhuǎn)動慣(guàn)量j和葉片(piàn)的初始旋(xuán)轉加(jiā)速度c也(yě)對渦輪(lún)流量(liàng)計測量精(jīng)度有影響(xiǎng)。

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