第52卷第2期
2016年4月创新马实毁
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
Vol,52, No.2 April,2016
浅析空气湿度对音速喷嘴计量性能影响
王新辉，张晖，孙烈鹏
（中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司，兰州730060）
摘要：国内大多气体标准装置多采用负压空气音速喷嘴作为标准表进行检定，存在空气湿度对育速喷嘴的影响，具体数值从未明确。通过对喷嘴流量计实际质量流量计算的分析，确定空气程度对喷嘴装置计量各参数误差的影响，从而得到空气湿度对音速喷嘴流量计量的误差。
关键词：空气湿度气体标准装置误差
中图分类号：TH814
文献标志码：B
文章编号：10077324(2016)02-0066-03
常用天然气流量计除标准孔板外，涡街、罗茨、旋进漩涡等流量计都必须进行周期实流检定或者校准。检定用的气体标准装置多采用负压空气音速喷嘴作为标准表。近年来，发现某些厂家的空气音速喷嘴装置的检定结果（仪表系数K和流出系数C)的误差很大，经核查发现误差均因对空气的湿度修正不当引起。以下就湿度对音速喷嘴计量
性能的误差进行分析。 1流量计算公式
通常流量计算公式如下式所示：
qm
AcC.po V(R/M)T。
(1)
式中：q.——质量流量，kg/s；A-喷嘴喉部横截面积.mm；C-流出系数；C.—临界流函数；P。，T。—喷嘴入口处气体的滞止绝对压力(Pa)和滞止温度（K)：R一一通用气体常数，R= 8.31451；M气体的摩尔质量，kg/mol，在数值
上等于相对分子质量。 2流量计算参数的确定
从式（1)可看出质量流量需7个参数计算得到，其中R为常数，Po，T。可直接测量得到，其余的A，C，C，，M按下述方法计算确定。
1）喷嘴喉部横截面积A计算公式：
A=
d[1 +^(t 20)]
(2)
式中：d—在测量环境温度为20℃条件下测得的音速喷嘴喉部孔径，mm;入。喷嘴材料的线性膨胀系数；t—喷嘴工作的环境温度，℃。
2）流出系数C计算公式：
C= a-bRe*
式中：Re喷嘴的雷诺数。万方数据
(3)
a）对于环形喉部喷嘴来说，C=0.9935一 1.5250Re-0.5；对于圆简形喉部喷嘴，C=0.988 7, C =1 0.216 5Re0.2
b）用作标准表的喷嘴，C的不确定度要优于 0.5%，C只能用更高的标准装置实流标定得到，根据标定的结果都会得到Re与C的关系式，该关系式与式(3)相同,只是系数a，b，n与A，B中的不同而已。
c）临界流函数C.计算公式
+1)/(+1) -
c.
A+1
式中：K——气体的等摘指数；μ一度，mPa·s
(4)
一气体的黏
d）气体摩尔质量M确定方法：单一气体的M 在数值上等于其相对分子质量，单位kg/mol；混合气体的M由下式计算得到：
2M
M-
式中：；-
i种气体的摩尔系数；m；一
体的摩尔质量，kg/mol。
(5) 种气
将湿空气视为干空气和水蒸气的混合气体，所以其摩尔质量由下式计算得到：
M = r,M, +rwM. =
28.962 6(1w)+18.015 3r.
(6)
式中：M,，M.干空气和水的摩尔质量；3,，稿件收到日期：2015-12-23
作者简介：王新辉（1982—），男，2004年毕业于辽宁石油化工大学自动化专业，现就职于中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司计量部，从事计量技术管理工作，任工程师，