關于電磁流量計ADuC812芯片的探討 九

2.3 電磁流量計流速分布、權重函數及勵磁線圈的選擇

2.3.1 流速分布

粘性流體在圓管中作層流流動時，貼在管壁上液層的速度趨于零，離管軸越近，流速越大，軸線處的速度最大。各個速度相同的液層組成若干個管狀薄層，并且與管軸線同軸。取檢測電極處的橫斷面，并且以線段長度成比例的表示截面上各個質點的速度，那么速度分布是一個以中心軸為對稱的旋轉拋物面。沿管軸線方向取一截面，這截面內的速度分布是一條拋物線。

當作層流運動的液體流速增加，達到某一數值的時候，層流就會變成紊流，而做紊流運動的時候，流體除了作軸向的流動以外，同時還伴有徑向的流動。

用雷諾數ReD 的大小可以判斷出流體的運動狀態，一般的管道ReD <2320 時為層流的狀態； ReD =2320~12000 時為過渡狀態； ReD >12000 時則為紊流的狀態。

粘性流體在圓管道內做紊流運動時，質點沿管軸向運動的同時，沿管徑的方向也會有脈動，但沿管徑方向脈動速度平均速度為零。由于紊流中質點的混雜，斷面內的速度分布比較均勻。靠管壁薄層的速度為零，遠離管壁層的速度將迅速增加，使沿軸向的剖面速度分布呈對數曲線型。也就是說，速度分布表現在管壁附近呈指數曲線形式，管道中間則類似等流速。

流速不變時，流體的流動狀態也可能會改變。以紙漿溶液為例，當紙漿濃度很低時，流體處于層流狀態，隨著紙漿濃度的增大，紙漿的慣性力和粘滯力會發生變化，流體會以紊流的形式運動。

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