渦輪流量計(jì)是一種速度式儀表,它是以動(dòng)量矩守恒原理為基礎(chǔ)的，流體沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉(zhuǎn),渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，最后從渦.輪的轉(zhuǎn)數(shù)求出流量值，通過磁電轉(zhuǎn)換裝置(或機(jī)械輸出裝置)將渦輪轉(zhuǎn)速變化成電脈沖,送入二次儀表進(jìn)行計(jì)算和顯示，由單位時(shí)間電脈沖數(shù)和累計(jì)電脈沖數(shù)反映出瞬時(shí)流量和累計(jì)流量(見圖1)
所以,由動(dòng)量矩定理可知，渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程為:
式中:J為渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;w為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;∑M為作用在渦輪上的合力矩。
在正常工作條件下，可認(rèn)為管道內(nèi)的流體流量不隨時(shí)間變化，即渦輪以恒定的角速度ω旋轉(zhuǎn),這樣就有
那么渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程變?yōu)椋?nbsp;
∑M=M-∑Mi=0，（2）
這里把∑M分成了兩部分,即驅(qū)動(dòng)渦輪流量計(jì)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力矩M和阻礙渦輪旋轉(zhuǎn)的各種阻力矩∑Mi。通過分析計(jì)算,驅(qū)動(dòng)力矩為
式中:θ為葉片與軸線之間的夾角;r為渦輪平均半徑;A為管道流通面積;ρ為流體密度;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;qv為通過管道的流量。
將式(3)代入(2)中得:
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