关于电磁流量计ADuC812芯片的探讨 九

2.3 电磁流量计流速分布、权重函数及励磁线圈的选择

2.3.1 流速分布

粘性流体在圆管中作层流流动时，贴在管壁上液层的速度趋于零，离管轴越近，流速越大，轴线处的速度最大。各个速度相同的液层组成若干个管状薄层，并且与管轴线同轴。取检测电极处的横断面，并且以线段长度成比例的表示截面上各个质点的速度，那么速度分布是一个以中心轴为对称的旋转抛物面。沿管轴线方向取一截面，这截面内的速度分布是一条抛物线。

当作层流运动的液体流速增加，达到某一数值的时候，层流就会变成紊流，而做紊流运动的时候，流体除了作轴向的流动以外，同时还伴有径向的流动。

用雷诺数ReD 的大小可以判断出流体的运动状态，一般的管道ReD <2320 时为层流的状态； ReD =2320~12000 时为过渡状态； ReD >12000 时则为紊流的状态。

粘性流体在圆管道内做紊流运动时，质点沿管轴向运动的同时，沿管径的方向也会有脉动，但沿管径方向脉动速度平均速度为零。由于紊流中质点的混杂，断面内的速度分布比较均匀。靠管壁薄层的速度为零，远离管壁层的速度将迅速增加，使沿轴向的剖面速度分布呈对数曲线型。也就是说，速度分布表现在管壁附近呈指数曲线形式，管道中间则类似等流速。

流速不变时，流体的流动状态也可能会改变。以纸浆溶液为例，当纸浆浓度很低时，流体处于层流状态，随着纸浆浓度的增大，纸浆的惯性力和粘滞力会发生变化，流体会以紊流的形式运动。

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