求管道内气体密度。已知流量Q(kg/h),温度t,压力P

管道内是高温高压的空气,假设流速均匀,通过安装电磁流量计测得了流量kg/h;通过安装压力温度传感器测得了温度t和压力P;以前计算都是估算用的空气密度1.29,我想知道实际密度是多少,与1.29相差多少。比如流量是400kg/h,温度是400℃。压力是50kpa(相对压力)。

V=√(2P/密度),这个公式仅是表示动压P与管内流速V的关系。压力罐壁上开个小孔,压力罐内的压力为P,孔口流速为 V=φ √(2P/密度),φ 为孔口的流速系数,一般可取φ =0.64。

已知管道直径D,管道内压力P,还不能求管道中流体的流速和流量。你设想管道末端有一阀门,关闭末端阀门,此时管内有压力P,可管内流量为零。管内流量不是由管内压力决定,而是由管内沿途压力下降坡度决定的。所以一定要说明管道的长度和管道两端的压力差是多少才能求管道的流速和流量。

对于有压管流,计算步骤如下:
1、计算管道的比阻S,如果是旧铸铁管或旧钢管,可用舍维列夫公式计算管道比阻s=0./d^5.3 或用s=10.3n2/d^5.33计算,或查有关表格;
2、确定管道两端的作用水头差ΔH=ΔP/(ρg),),ΔH 以m为单位;ΔP为管道两端的压强差(不是某一断面的压强),ΔP以Pa为单位;
3、计算流量Q:Q = [ΔH/(sL)]^(1/2)
4、流速V=4Q/(3.1416d^2)
式中: Q—— 流量,以m^3/s为单位; ΔH——管道起端与末端的水头差,以m为单位;L——管道起端至末端的长度,以 m为单位。

质量流率就是单位时间从管道某一断面通过的质量流量。即 质量流量=质量/时间,单位可以是kg/s、t/h等。追问

流量Q是已知的,有电磁流量计测得的
面积S或者内径D已知,
温度t,压力P都是已知的,都是能测得的
气体是高温高压空气,以前用1.29计算密度,但是没有温度压力修正,想知道实际密度

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第1个回答  2017-10-29
注1:表2中所列流量范围是在下述状态下标定的:
对于气体是在温度为0℃,1个标准大气压下的空气(ρ0=1.293kg/m3);
对于液体是为4℃的水(ρ0=1000kg/m3);
对于蒸汽是绝对压力为0.4Mpa的干饱和蒸汽(ρ0=2.1628kg/m3);
当介质条件不是上述条件或用于其它介质时,流量计的流量范围受到密度和粘度影响。此时,流量范围按以下方法确定:
说明:A、下限流量:
(1) 可根据表2给出的下限流量Qmin,基准介质密度ρ0(气体ρ0=1.293kg/m3;液体ρ0=1000kg/m3;蒸汽ρ0=2.1628kg/m3)和使用介质密度ρ,按下式计算不同使用介质密度下限流量Qminρ;
Qminρ=Qmin ρ0/ρ(m3/h)
(2) 可根据使用介质的运动粘度ν,按下式计算粘度下限流量Qminν
Qminν=6νD ×104(m3/h)
式中:D——管道内径(mm) ν——运动粘度(m2/s)
比较Qminρ和Qminν,其中取数值较大的一个作为该型号流量计在该种介质使用时的下限流量。
说明:B、上限流量
各种不同介质的使用上限流量如表2所示。一般情况下,液体的上限流速为6m/s;气体或蒸汽的上限流速为45m/s。
注2:智能涡街流量计的阻力系数Cd=2.2:流量计在不同的流量下的阻力损失可按下式计算:

式中:△P——阻力损失(Pa)
ρ——介质密度(kg/ m3)
V——管内平均流速(m/s)
注3:使用介质为液体时,为防止气化和气蚀,应使流量计处的流体压力P满足下式要求:
P>2.6△P+1.25Ps
式中:△P——压力损失计算值;
Ps——与工作温度对应的该液体的饱和蒸汽压(kPa);
P——流体压力(kPa)
单位:密度kg/m3;压力P=Mpa;温度T=℃)
温度(T)℃012压力(P)密度(kg/m3)压力(P)密度(kg/m3)压力(P)密度(kg/m3)1000.10130.59770.10500.61800.10880.63881100.14330.82650.14810.85280.15320.87981200.19851.1220.20491.1550.21141.1901300.27011.4970.27831.5390.28671.5831400.36141.9670.37182.0190.38232.0731500.47602.5480.48882.6130.50212.6791600.61813.2600.63393.3390.65023.4201700.79204.1230.81144.2180.83104.3161801.00275.1601.02595.27410.4965.3911901.25516.3971.28296.5321.31116.6712001.55487.8641.58768.0251.62108.1882101.90779.5931.94629.7821.98529.9742202.319811.622.364511.842.409812.072302.797514.002.849114.252.901014.522403.347716.763.407017.063.467017.37

温度(T) 3 4 5
压力(P) 密度() 压力(P) 密度() 压力(P) 密度()
100 0.1127 0.6601 0.1167 0.6952 0.1208 0.7105
110 0.1583 0.9175 0.1636 0.9359 0.1691 0.9650
120 0.2182 1.225 0.2250 1.261 0.2321 1.298
130 0.2953 1.627 0.3041 1.672 0.3130 1.719
140 0.3931 2.129 0.4042 2.185 0.4155 2.242
150 0.5155 2.747 0.5292 2.816 0.5433 2.886
160 0.6666 3.502 0.6835 3.586 0.7008 3.671
170 0.8511 4.415 0.8716 4.515 0.8924 4.618
180 1.0737 5.509 1.0983 5.629 1.1233 5.752
190 1.3397 6.812 1.3690 6.955 1.3987 7.100
200 1.6548 8.354 1.6892 8.522 1.7242 8.694
210 2.0248 10.17 2.0650 10.37 2.1059 10.57
220 2.4559 12.30 2.5026 12.53 2.5500 12.76
230 2.9546 14.78 3.0085 15.05 3.0631 15.33
240 3.5279 17.68 3.5897 17.99 3.6522 18.31

温度(T) 6 7 8 9
压力(P) 密度() 压力(P) 密度() 压力(P) 密度() 压力(P) 密度()
100 0.1250 0.7277 0.1294 0.7515 0.1339 0.7758 0.1385 0.8008
110 0.1746 0.9948 0.1804 1.025 0.1863 1.057 0.1923 1.089
120 0.2393 1.336 0.2467 1.375 0.2543 1.415 0.2621 1.455
130 0.3222 1.766 0.3317 1.815 0.3414 1.864 0.3513 1.915
140 0.4271 2.301 0.4389 2.361 0.4510 2.422 0.4633 2.484
150 0.5577 2.958 0.5723 3.032 0.5872 3.106 0.6025 3.182
160 0.7183 3.758 0.7362 3.847 0.7544 3.937 0.7730 4.029
170 0.9137 4.723 0.9353 4.829 0.9573 4.937 0.9797 5.048
180 1.1487 5.877 1.1746 6.003 1.2010 6.312 1.2278 6.264
190 1.4289 7.248 1.4596 7.398 1.4909 7.551 1.5225 7.706
200 1.7597 8.868 1.7959 9.045 1.8326 9.225 1.8699 9.408
210 2.1474 10.77 2.1896 10.98 2.2323 11.19 2.2757 11.41
220 2.5981 13.00 2.6469 13.24 2.6963 13.49 2.7466 13.74
230 3.1185 15.61 3.1746 15.89 3.2316 16.18 3.2892 16.47
240 3.7155 18.64 3.7797 18.97 3.8448 19.30 3.9107 19.64
饱和蒸汽测量时,补偿输入只能选择压力补偿或温度补偿中的一种。
查表举例:当补偿温度=218 时,应密度=11.19kg/m
当补偿压力=2..2323Mpa时,对应密度=11.19kg/m

附录三、常用气体密度表
气体名称 0℃760mmHg(Kg/m3) 20℃760mmHg(Kg/m3) 气体名称 0℃760mmHg(Kg/m3) 20℃ 760mmHg(Kg/m3)
干空气氮氢氧氯氨一氧化碳二氧化碳 1.29281.25060.089881.42893.2140.7711.25041.977 1.2051.1650.0841.3313.000.7191.1651.842 乙炔甲烷乙烷丙烷乙稀丙稀天然气煤气 1.17170.71671.35672.0051.26041.914根据组份确定根据组份确定 1.0910.6681.2631.8671.1741.784根据组份确定根据组份确定
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