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數(shù)學(xué)心

第二百八十五章 科里奧利流量計(jì)(流體力學(xué))

數(shù)學(xué)心 蔡澤禹 221 2020-09-26 06:14:04

  有一天科里奧利看到一個流水的管道會震動,期初沒有什么感覺。

  之后又看到粘稠的油流過一個管道的時候,看到管道有緩慢的震動。

  科里奧利開始想:“是不是不同的液體,在流過相同的管道的時候,管道的震動是不一樣的?”

  科里奧利覺得做個實(shí)驗(yàn),他找了一根軟管,把兩頭固定好,然后找到了水、果汁、油、蜂蜜等等各種粘稠度不一樣的液體,讓這些液體通過管道,然后科里奧利自己開始觀察這些不同液體對管道的震動的情況。

  對水、果汁、油、蜂蜜這些液體的震動模式進(jìn)行記錄,發(fā)現(xiàn)不同液體的流動導(dǎo)致的軟管的震動是不一樣的。

  科里奧利說:“如果單單看軟管的震動方式,就可以判斷管子里是什么液體在流動。”

  科里奧利開始去尋找其中的原理。

  原來流體為了反抗這種強(qiáng)迫振動,會給管子一個與其流動方向垂直的反作用力,在這種被叫做科里奧利效應(yīng)力的作用下,管子的震動不同步了,入口段管與出口段管在振動的時間先后商會出現(xiàn)差異,差異是由于入口段和出口段流體流向是相反的,這叫做相位時間差。這種差異與流過管子的流體質(zhì)量流量的大小成正比。如果通過電路能檢測出這種時間差異的大小,則就能將質(zhì)量流量的大小給確定了。這種流量計(jì)被稱作科里奧利直接質(zhì)量流量計(jì),它與世界上目前在用的幾十種常規(guī)容積式流量計(jì)的最大不同是它測的質(zhì)量的大小,使用的單位是kg/h。用質(zhì)量作單位的流量計(jì)比用容積作單位的容積式流量計(jì)要準(zhǔn)確和恒定。因?yàn)橘|(zhì)量是遵循守恒定律的。

  后來發(fā)現(xiàn)不同的流速,不同密度的流體會有不同的震動。

  后來制作出的流速管,就是這種軟件,在軟管旁邊放置電子測量傳感器,去記錄流動物在軟管上的震動來識別不同密度的液體。

  科氏力質(zhì)量流量計(jì)的發(fā)明是科技界苦苦求索幾十年的結(jié)果,它不但具有準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性,而且在流體通道內(nèi)沒有阻流元件和可動部件,因而其可靠性好,使用壽命長,還能測量高粘度流體和高壓氣體的流量。現(xiàn)在汽車用的清潔燃料壓縮天然氣的計(jì)量就是靠它測準(zhǔn)的,而在石油、化工、冶金、建材、造紙、醫(yī)藥、食品、生物工程、能源、航天等工業(yè)部門,其應(yīng)用也越來越廣泛。它的問世帶來了流體測量技術(shù)的一次深刻變革,被專家譽(yù)為是21世紀(jì)的主流流量計(jì)。

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