③分段式k系數法
(5)
式中:k是熱交換系數,當壓力一定時,它隨溫度而變化,將其按回水溫度進行分類[4]:
<
,
;
<
<
,
;
>
,
。
該方法將熱交換系數量化為三個分段常數,在一定程度上對其進行了溫度修正。式中三個關鍵常數憑經驗來確定,而且溫度區間劃分較粗,溫度適應性依然較差。因此,分段式k系數法僅適用于對熱量計量的精度要求不高,溫度變化也較小的情況。
以上無論是焓差法抑或分段式k系數法都可以達到一定的精度,但是其計量方法和計量的精度均達不到OIML-R75國際規程和EN1434歐洲標準等國際標準的規定。
④k系數補償法
k系數補償法實現了熱系數的在線溫度和壓力補償,大幅度提高了熱量計量的精度。OIML-R75國際規程和EN1434歐洲標準都對熱系數
如何計算有明確的說明[1]。
在載熱介質一定的熱交換回路中,熱系數是壓力、溫度的函數,可以按下式計算:
)=
(6)
式中: 為入口溫度或出口溫度下載熱流體的流量:
為入口溫度,出口溫度;
為某溫度下的定壓熱容。
為簡化計算,引入如下參數:
(7)
式中:
,為比溫度;
,為比壓力;
為比自由焓,即吉布斯函數(Gibbs function);
,表示載熱介質為水時選取的參考溫度、參考壓力、參考容積[5]。由式(6)、式(7),并引入相應的比參數,熱系數為
)=
(8)
或
)=
(9)
式中 :
or
。 (10)
比自由焓
的函數關系式如下:
(11)
其中,
均為常系數,取值參見文獻[5]。根據吉布斯函數[見式(11)],以及式(9)和式(10)即可得到不同溫度、壓力下的熱系數。例如,已知壓力為1標準大氣壓,入口溫度70℃、出口溫度65℃,流量計安裝在回水管時對應的熱系數,具體計算如下:
比溫度
;
比壓力 ![]()