塔形流量计是一种节流式差压流量计,遵循封闭管道中流体质量守恒(连续性方程)和能量守恒(伯努利方程)定律。
标准节流件普遍适用的流量方程为
塔形流量计采用等效的开孔直径dv(锥形体最大截面圆的直径)代替了标准节流件的开孔直径d。同时采用一个等效βv取代β,即
所以,塔形流量计的实用流量方程为
式(4)、(5)和式(1)、(2)实质是相同的,只是用等效的D2、βv2替换d2。
式中:qm、qv———质量流量,kg/s、体积流量,m3/s;C———流出系数;βv———等效直径比,——锥形体最大截面圆的直径,m;D———测量管直径,m;ε———气体可膨胀性系数(液体ε=1);ΔP———差压,Pa;ρ———流体工作密度,kg/m3。
塔形流量计的可膨胀性系数为
式中:ΔP———差压;βv———锥形体的等效直径比;K———可压缩流体的等熵指数;P1———节流件上游取压孔处的绝对压力(单位与ΔP相同)。