附录A  按速度场法测定任一形状截面上的容积流量时所用的极坐标  (补充件)

在任一形状截面上采用容积流量速度场法测量时，如果测试点同时存在几条直线分布时，极坐标应选择这些直线中的重合点为零进行积分(见图A1)。每一半径上的测试点数应至少为4个，即：

 

式中：0和R是半径的极值，适用于每个方位角φ即：

方括号表示在一个带有围绕方位角φ半径基本开口的扇面内的平均速度值V_mφ；这一平均速度值应通过采用测面法或辛普生(Simpson)规则计算，由横坐标轴线与曲线间表面面积确定：

按6.4.3.4.2条的规定可先绘制曲线v=f(r)，则可绘制出式(A3)曲线。采用下列积分求得流量：

采用计算作为变量φ/2π函数的积值vmφR2的变化图形的面积进行积分。

如果采用流速分布图进行图解积分，与壁面结合的流速分布可按6.4.3.4.3条的规定进行。

附录B 符合通用功率定律的限界测试线的位置 (补充件)

如果在截面限界区内，壁面流速分布是垂直于基准线(按通用功率定律)的截线段长度，则

式中：lx为横坐标x的长度，l0为横坐标x=0时的长度，la为横坐标x=a(a=l/m,m=横线数)时的长度(图B1)，限界测试线相对位置z=b/a可以按超越方程计算。

式中：1/P——壁面流速渐进特性定律指数。

0

式中：1/P——说明管壁限界流速分布的通用功率定律指数。

式(B2)用迭代法易于解出。P值见6.4.3.4.2条，P’值可以通过在给变量lx作为x函数的曲线中，当x=a时，绘制切线图的方法进行图解确定。即(图B1)：

特殊情况：

a.l₀=0符合功率定律的流速分布(图B2)；

限界测试线的相对位置z=b/a由式(B6)求出：

b.P’=1在一不规则四边形中的限界截面(图B3)；

限界测试线的相对位置z=b/a可按超越方程迭代法计算：

表B1

(la-l0)/l0	P
	5	7	10
0	0.4019	0.3927	0.3855
0.5	0.4685	0.4695	0.4728
1	0.4871	0.4869	0.4882
2	0.5005	0.4987	0.4979

          c.l₀=0，P’=1弯角处的限界流速分布(图B4)

限界测试线的相对位置z=b/a可按式(B9)求得：

附录C 在附录B中未包括的限界测试线位置的确定 (补充件)

附录8未包括的情况下，限界测试线位置的测定还没有考虑采用多项式定律时，可按多项式定律估算近似的限区内管壁的流速分布(最大为9度)，限界横线的相对位置b/a可按下述方法予以确定：

a．在包括y=kx^-1/P(图C1，C2，C3)方程曲线的平面上，采用适当的比例，绘制由垂直于直至横坐标a=l/m基准线的管壁所截取线段长度的变化规律lx；

注：图5上的l1(x)-l₀(x)。

b．从图5中测量5个截面高度li(mm)与基准线垂直，在横坐标,xi=ξim时，ξi值见计入P值的表C1：

c．按表Cl规定加权系数fi，计算表达式的值：

并要绘制垂直于至横坐标a的基准线(右角)的长度I(mm)的图形；

d．通过流速分布l(x)点(a,I)的曲线平面交点，提供了限界横线的横坐标b。

表C1  积分I的计算

P=5	ξi	0.057	0.246	0.513	0.776	0.953
	fi	0.072	0.182	0.245	0.221	0.114
P=7	ξi	0.054	0.242	0.509	0.774	0.954
	fi	0.083	0.196	0.255	0.226	0.115
P=10	ξi	0.052	0.238	0.506	0.773	0.954
	fi	0.092	0.206	0.263	0.230	0.116

因此，限界测试线相对位置由式(C2)求得：

例：采用lx变化规律在图C3上绘出(假设靠近管壁的流速分布是符合指数1/7：P=7的功率定律时)。

表C2  图的换算

ξi	xi	li	fi	fili
-	mm	mm	-	mm
0.054	10.8	49.5	0.083	4.11
0.242	48.4	68.0	0.196	13.33
0.509	101.8	89.5	0.255	22.82
0.774	154.8	108.0	0.226	24.44
0.954	190.8	118.0	0.115	13.57

附录D 使用差压装置(DP装置)测量流量上、下游段最小直线长度的要求 (补充件)

D1总则

D1.1靠近差压装置上游段和下游段存在干扰和障碍，会使流量发生变化，将影响GB 2624规定的流量系数。

D1.2为了确定测量流量用的差压装置中干扰的影响，必须弄清下列各项：

a.差压装置的型号；

b.面积比；

c.压力孔的布置和型式；

d.靠近干扰差压装置上游段有关孔的方位；

e.干扰的型式和范围；

f.上游段干扰和最近差压装置间的距离；

g.当各种干扰互相作用时，其他干扰的相应布置。

D1.3对标准差压装置(孔板、喷嘴、文丘里管)及其他管线上游段的不同布置，本附录给出了差压装置上游段所要求的最小直线长度，这将保证测量的正确性。并指出，在各种场合都应对标准中规定的用于相同面积比、雷诺数等的流量系数进行修正，而且还给出了附加误差。

D2误差的近似系数和相关系数

标准差压装置安装在非标准条件下，对测量结果的干扰影响应采用计算流量乘以校正系数(称为近似系数)，该值是干扰源、差压装置、流量特性的函数(见表D1和表D2)。

采用近似系数，会增大流量测量的误差程度。对每个近似系数，应有附加误差，(见表D1和表D2)，根据GB 2624差压装置型式的规定，此值要加在计算的误差上。

用式(D1)计算管路中的流量：

式中：qvr——管路中的容积流量I；

qvs——对差压装置在标准条件下的流量系数进行估算的容积流量；

δvs——按照GB 2624规定的条件估算的容积流量qvs的绝对误差；

F——表D1和表D2中给出的近似系数；

f——在非标准条件下应用的差压装置所增加的附加误差。

注：①近似系数和对应误差值见表Dl和表D2，差压装置前干扰源上游段，非轴向对称稳定，无涡流。当差压装置上游段存在两种连续干扰源时，第二个干扰源上游段要求的直线长度采用其前面干扰的型式予以确定。两个干扰之间的距离至少要等于GB2624中规定的长度。涡流应按D6中规定的方法处理。

②截面差压按4个压力孔确定，该孔按与最靠近干扰上游段的对称平面成45°布置。表Dl和表D2给出了适于各种情况应采用压力孔的型式。

③采用每个压力孔分别读出压力，计算平均值作为此截面压力值。如果这种解法不适用，则可将4个压力孔连接在一起，呈“三联—T”形，如图D1所示。

④角接压力孔比法兰或D-D/2压力孔对压力波动的灵敏性低，应精确制造。

表D1  在干扰下游段安装孔板所推荐上游段的最小直线长度 

干扰型式	孔板面积比m	压力孔型式	干扰和孔板之间的距离L	近似系数F	F的误差f
D2.1 单一90°弯头 D2.1.1 斜角	m≤0.64	推荐的三种型式中的任意一种	L≥8D	0.990	±0.010
D2.1.2.1  R/D=1.0	m<0.5		L≥8D
	0.5≤m≤0.64		L≥15D
D2.1.2.2  R/D=1.5	m<0.5		L≥8D
	0.5≤0.64		L≥12D
D2.1.2.3  R/D=4.75	m<0.5		8D≤L≤20D
	0.5≤m≤0.64		12D≤L≤20D
D2.2  非90°的单一弯头			不推荐
D2.3  "S"形两个相同90°弯头 D2.3.1  弯头间无隔板
D2.3.1.1  斜角	m≤0.64	D和D/2	L≥30D	1.000	±0.010
D2.3.1.2  R/D=1.5	m=0.5	法兰或角接	L≥8D	0.990	±0.010
D2.3.2  弯头间有隔板
D2.3.2.1  斜角 D2.3.2.2  R/D=1.5          隔板=4D			无结果
D2.4  “U”形两个相同90°弯头 D2.4.1  弯头间无隔板  D2.4.1.1  斜角			无结果
D2.4.1.2  R/D=1.5	0.25≤m≤0.5 0.5＜m＜0.64	任意	6D≤L≤30D L≥30D	0.995 0.990	±0.010
D2.4.2  弯头间的隔板 D2.4.2.1  斜角			无结果
D2.4.2.2  R/D=1.5 隔板=5D	0.25≤m≤0.64	任意	L≥8D	0.990	±0.010
D2.5  垂直平面内的两个相同的90°弯头 D2.5.1  弯头间无隔板
D2.5.1.1  斜角	m≤0.64	任意	L≥40D	1.000	±0.010
D2.5.1.2  R/D=1.5 R/D=4.75	0.25≤m≤0.64	任意	L≥15D 8D≤L≤40D	1.000 0.995	±0.010
D2.5.2  弯头有隔板 D2.5.2.1  斜角			无结果
D2.5.2.2  R/D=1.5 隔板≥5D	m≤0.5 0.5＜m≤0.64	任意	L≥8D L≥12D	0.990	±0.010
D2.6  轴对称干扰 D2.6.1  中心圆盘m=0.5	m=0.5	角接、法兰	L≥8D	0.990	±0.010
D2.6.2  孔板(m≥0.2)	0.1≤m≤0.64	任意	L≤25D	0.995	±0.005
D2.6.3  平面入口	0.1≤m≤0.64	任意	L≤5D	0.990	±0.010
D2.7  阀 D2.7.1  闸阀至少打开50%	m≤0.5	任意	L≥12D	0.993	±0.013
D2.7.2  闸阀至少打开66%	m≤0.64	任意	L≥8D	0.993	±0.013
D2.7.3  闸阀至少打开45°	m≤0.64	任意	L≥12D	0.993	±0.010

表D2  适于安装干扰下游段的喷嘴和文丘里管所推荐的最小直线长度

干扰	装置型式	面积比m	压力孔型式	干扰和孔板之间的距离L	近似系数F	F的误差f
D2.8  单90°弯头 D2.8.1  斜接弯头				无结果
D2.8.2  R/D=1.5	喷嘴和文丘里喷管	m＜0.35 0.35≤m＜0.6	任意	L≥5D L≥12D	0.990	±0.010
D2.8.3  其他值R/D		见 D2.10.2条
D2.9  偏离90°的单弯头
D2.10  垂直平面内的两个相同的90°弯头 D2.10.1  有或没有隔板的斜接弯头				无结果
D2.10.2  倾斜弯头R/D=1.5 无隔板	喷嘴和文丘里喷管	m＜0.35 0.35≤m＜0.6	任意	L≥5D L≥12D	0.990	±0.010
D2.10.2  倾斜弯头R/D=1.5 有隔板		见 D2.10.2条
D2.11  两个相同的90°弯头的其他配件		见 D2.10.2条

D3差压装置上游段要求的最小直线长度

D3.1孔板

所有在非标准条件中应用孔板有关的必要系数见表D1。

D3.2喷嘴和文丘里管

所有在非标准条件中应用喷嘴和文丘里管有关的必要系数见表D2。

D4差压装置下游段要求的最小直线长度

用于测量流量的标准差压装置和位于其下游的任何干扰源之间，要求最小直线长度为4D。

D5推荐值的应用

D5.1在管路中选择测量装置位置的实例

见图D2中的管路图。

这三个图气流方向包括下列连续干扰源：

a.由关系式R/D=1.0确定的弯曲半径的90°弯头(表Dl中干扰型D2.1.2.1条)；

b.由关系式R/D=1.5确定的弯曲半径并由5D直线长度分隔开的两个相同的U型弯头(表D1中干扰型D2.4.2.2条)。

三个图之间的差别在于两个干扰源之间的距离，在图D2a中为14D，在图D2b中为17D，在图D2c中为19D。

图D2a、b中的2个干扰源之间安装面积比为m=0.64的孔板是不允许的。其实，第一干扰源和测量孔板之间所要求的最小距离至少是15D(见表D1)。由于图D2a中两个干扰源之间的距离仅有14D，所以，不能满足图D2a中的这种条件。相反，倘若没有其他系数考虑时，图D2a可以满足此要求，但是，孔板下游段不可能同时有4D的间隔。

S1——90°的弯头，R/D=1；S2——90°U型弯头，R/D=1.5，间距为5D；

S3——任何干扰源；DIA——孔板，m=0.64；→——气流方向

在这两个图中，如果能够保持第二个干扰源和测量孔板(见表D1)之间的最小长度为8D，以及测量孔板下游段的最小间距为4D，差压装置的位置应置于第二个干扰源下游段。

图D2c表示两个干扰源之间测量孔板的位置。

D5.2近似系数应用实例

测量流量采用位于90°弯头，R/D=1(图D3)干扰源下游段的面积比m=0.64的孔板。

如果不考虑干扰，采用GB 2624容积流量值为：

测量不确定度应使稳定程度达到95％。

表D1中，为将干扰考虑在内，采用误差为±1％的近似系数0.99。

按下列表达式则可计算容积流量：

S1——90°的弯头，R/D=1；

DIA——孔板，m=0.64

在任何情况下，流量值均与误差程度有关。

D6防涡流装置的采用(见6.2条)

a.由涡流加剧的干扰处，干扰源和测量孔板之间所要求的最小直线长度可通过安装2D长星状(etoile)型防涡流装置予以减少，且至少距干扰下游段为3D处(图D4)。

b.对于m≤0.64值和任何涡流强度，应在防涡流装置的下游段和测量孔板之间保持6D最小直线长度。

c.在测量孔板及其下游段的第一个干扰源之间，必须保持4D的最小直线长度。

d.在这种条件下，应采用附加误差为±1％的近似系数F=0.99。

附录E 皮托静压管的说明 (补充件)

E1 HPL皮托静压管

a.管头外形：如椭圆的长轴为2d，短轴为0.5(d-di)，管头为两个l/4的椭圆，并按距离di将后者与其相对轴分离。

b.直径di不超过15mm。

c.总压孔：直径di包括在0.10d≤di≤0.35d的范围内。这一直径应保持在距管头末端1.5di的长度范围不变。

注：为不影响孔的流速，并达到流速的下限，较大直径的孔适用于较小直径的管。

d.静压孔：直径ds不应超过1mm，孔深不得少于0.5ds；孔的数量不应少于6个；孔的水平面距管头末端应为8d。

e.轴：应有等于d的恒定直径，触头和轴之间的连接采用直角弯头或半径为3d±0.5d的弯头。

E2 AMCA皮托静压管

E3 CETIAT皮托尊压管

注：可将静压孔限制在截面图A—A所示的范围内，在这种情况下，截面A—A应位于距管径6d处。

E4 AVA皮托静压管

附录F 通风机进口和出口静压的测量 (参考件)

F1概述

通风机进口和出口静压应靠近通风机进口和出El处直接测量，或在通风机进口上游和通风机出口下游的其他位置进行测量。

在通风机上下游段测量静压时，必须将测量面与通风机进、出口截面间可能产生的动压转换效应和压力损失计算在内。

F2仪表

F2.1采用附录E(补充件)所示皮托静压管的侧壁压力接头和压力计。6.4.2.1条对皮托静压管的使用和结构在测量静压时均适用。

F2.2采用压力测孔测量静压，应采用4个测孔，其位置相隔90°。如果是矩形截面，则压力测孔必须在接近每一侧壁的中心。压力测孔的风管内表面必须光滑，无凹凸不平等缺陷。压力测孔可不必校准。

垂直或倾斜水柱压力计均可用以测量静压。

F3静压的测量

适合于静压测量的位置要求与6.2条的规定相同。

在通风机进口上游段和出口下游段测量静压时，应将测量段与通风机进口和出口之间的损失计算在内。这些损失包括风管摩擦、系统部件和风管面积变化等所产生的损失。

附录G 密度的测定 (参考件)

G1密度测定的位置

在通风机进口测量面、出口测量面和流量测量面处，均应进行气流密度的测定。

G2每一位置所需测定参数

每一位置必须测定气流压力和温度。测量面处的绝对压力用测量面处的静压和大气压力计压力通过计算确定。

G3附加数据

附加数据是随气流确定的，为此作如下规定：

a.当空气处于水蒸气饱和状态，或其水蒸气成分无明显影响，可不测定湿球温度。必须指出，假定空气是干的或饱和的不正确性，将会引起密度值的实际误差；

b.除空气外的其他气体，应根据工艺人员提供有关数据确定气体密度。而这些数据应能表明温度和压力的条件。

G4密度值

按测定的压力、温度和G3章所规定的附加数据，根据GB 1236即可计算密度。

但在确定所有测量面处的密度时，一般仅知某一测量面的附加数据即可。

G5温度的测定

采用带有刻度的汞柱或热电偶型的温度计测定温度。若气体温度低于100℃，温度计的精度应为±0.5℃，若气体温度高于100℃，温度计的精度应为±2.0℃。

温度测定值应是测量面的气流平均温度。

如温度随时间而变化，应进行多次测量取得平均值。在温度较高时，温度计必须具有护套，以防止热源的辐射影响。

附录H 现场试验举例 (参考件)

H1用于通风系统中的通风机(见图H1)

H1.1说明

H1.1.1如图所示，根据6.2条选取截面的方法，截面3为流量测量面，采用皮托静压管在该面上测得差压△p均方根平均值。在同一截面上测得的静压值pm3，在横截面3位置的皮托静压管的端部，测量其面积。

H1.1.2 4个静压测量孔位于通风机进口处，通过每个测孔上测得压力平均值Pm1，在出口附近的4个测量孔，测得压力平均值Pm2。

H1.1.3在截面3测量温度td3。假设td1=td3，大气湿球温度tw,a=tw3=tw1。

H1.1.4在通风机附近测量大气压力Pa。

H1.1.5在截面2上测量温度td2。

H1.1.6测量通风机转速n，电机的电流值I，电压值U。记录全部有关的电机标牌数据。

H1.1.7通风机通过皮带与电机相连，假设皮带传动效率η=0.95。

H1.1.8由于通风机进、出口都安装有弯管，影响测量精度。

H1.2现场测量数据

大气压pa=98918.2N/m²

大气温度ta=22.2℃

湿球温度tw=18.9℃

截面3静压pm3=505N/m²

p3=98413.2N/m²

差压△p3=112.1N/m²

截面l静压pml=-543.3N/m²

p1=98374.9N/m²

截面2静压pm2=87.3N/m²

p2=99005.5N/m²

温度t2=22.2℃

通风机转速行n=1730r/min

截面积A1=0.0994；A2=0.1087；A3=0.0994m²

电压Um=378V

电流Im=3.08A

电机标牌数据功率=3.0kW；功率因数=0.88；电压=380V；效率=0.85；转速=1750r/min

H1.3计算数据

H1.3.1大气密度ρa

由附录G(参考件)中得相对湿度φ73％

由附录H(参考件)中得饱和蒸汽压力p=2683N/m²

在测定大气压力时，建议采用轻型无液气压计。气压计精度应为166.65Pa(12.25mmHg)以内。从开始到结束的试验期间，大气压的测量值应根据平均测量值确定。

气体常数

大气密度ρa

        H.1.3.2截面1密度ρ1

        H.1.3.3截面2密度ρ2

        H.1.3.4截面3密度ρ3

H1.4流量

H1.4.1质量流量qm

H1.4.2进口容积流量qv1

H1.5流速

H1.5.1进口流速vm1

H1.52出口流速vm2

H1.6电动机输出功率PM

H1.7通风机轴功率PA

 

H1.8通风机功率Pf

H1.9通风机轴效率ηA

H1.10通风机全压p

H2用于矿井通风主扇轴流通风机

H2.1说明

H2.1.1两台并联，单台作试验(图H2)，通风机叶片角度可调，试验时叶片角为30°。通风机包括扩散器和出口弯头。进气坑道短路，防爆门开向大气，采用风门法改变阻力。

H2.1.2选择截面3为流量测量面，采用皮托静压管测得差压△p为均方根平均值。在同一截面上测得静压平均值Pm3。在横截面3位置的皮托静压管端部，测量环形面积。

H2.1.3 3个静压测量孔位于通风机进口截面处，通过每个测量孔上测得压力平均值pm1。

H2.1.4在截面1处测量温度td1和湿球温度tw1。

H2.1.5通风机出口截面2直接开向大气，无须测量pm2。

H2.1.6在通风机附近测量大气压力pa。

H2.1.7测量通风机转速n，用两个瓦特表测量电机输入功率。测量电机分项损失，估算其效率ηmot。

H2.2现场测量数据(见表H1)

截面积A1=3.53m²；A3=1.5606m²

表H1

H2.3数据计算

数据计算见表H2。

表H2

H2.4性能曲线

性能曲线见图H3。