找到 了置换法气体小流量标准装置的主要不确定度来源 ，设计 了利 用电子分析天平 验证气体 小流量 标准装置 的测量气体能力的方法 ，解决 了高准确 度气体 流量装 置验证 没有稳定 被测对 象的难题 。实验表 明 ： 二台装置 比对结果符合 的要求 ，长输管道氮气置换，证实 了置换法气体小流量标 准装 置通 过测量流 ---囊 内气体 体积 、压力 和热力学温度，用气体状 态方程计算出气体 的方法可行。 关键词 计量学 ；流量装置 ；置换法 ；能力验证 ：一 引言 气体 小 流 量 标 准 装 置 主要 有 皂 膜 流 量 标 准 装 置 、钟罩 式气 体 流 量 标 准 装 置 、法 气 体 流量 标 准装 置 、法 流 量标 准装 置 、活塞 法 流量 标 准 装 置 、标 准表 法气 体 流量 装 置 和 定容 式 气 体 微 流 量 标准 装 置 等 等 … 。 。 以下 、准 确 度 等 级 优 于 级 的装 置一 般 采用 法 、法 或 活 塞法 ，装 置 间 比对是保 证量 值 统 一 必 不 可少 的途 径 ，是 质 量 --- 体 系 的重 要 组 成 部 分，其 中 法 溯 源 到 质 量 和 时间 ，可 以用 实 物标 准砝 码 对 电 子 天平 进 行 验 证 ；另外 两种 方 法 溯 源 到 体 积 、时 间 以及 温 度 和 压 力 ，装 置测量 不确 定 度 主要 由这 四个 分 量 的不 确 定 度 合成 ，从量 值溯 源 的角度 看 ，法 准确 度 更 高 。 传 递标 准一 般具 有 --- 的重 复性 和稳 定 性 ，小 流 量 气体 流 量 计 很 难 用 做 传 递 标 准 ，对 装 置 进 行 比 对 。气体小 流量 标 准 装 置 一 般 可 以 忽 略 换 向器 和 时间测 量不 确定 度 的影 响 ，因此 用 电子 天 平 与通 过 测量气体体积 、温度和压力计算气体的装置进 行 比对 ，管道氮气置换，就 能验 证装 置 的能力 。 压进 入标 准量 器 ，流人 气 囊 的 气体 体 积 等 于标 准量 器 中水 的体 积增 加 值 。采 用 类 似 于 装 置 的 原 理 ，即在某 时 间 间隔 内气 体 流 人 特 定储 水 容 器 的 体 积为 ，测量 气体 的 压 力 和 热力 学 温度 ， 用气 体状 态 方 程计 算 出气 体 质 量 。流 经 被 检 仪 表 的气体 质 量 等 于 储 水 容 器 的气 体 质 量 增 加 量 ，因 此 ，可 以计 算 出被检 表示 值误 差 。 空气稳压罐 ；调压 阀；流量控制器 ；被检表 ； 储水容器 ；、标准金属量器 ；液位玻璃管 图 置 换 法 气 体 小 流 量 标 准 装 置 计 算公 式 一
1试验方法与过程1.1样品选取与处理实验煤样采集于安鹤矿区鹤壁六矿二1煤层，将采集的原煤破碎、研磨和筛分。粒径60~80目的样品用于高压氮气置换和低温液氮吸附实验，粒径80目以上样品用于工业分析实验。工业分析实验按照---gb/t 212-2008<煤的工业分析方法>进行，工业分析结果见表1。从表1可知，鹤壁六矿二1煤层煤样灰分分数和挥发分产率分别为11.34%和16.68%，属于低灰分贫煤—瘦煤。表1工业分析结果table 1 results of proximate ---ysis煤层水分mad/%灰分ad/%挥发分vdaf/%固定碳fcad/%二1 0.79 11.34 16.68 73.291.2低温液氮吸附实验为探究高压氮气吸附过程对煤中孔隙发育规模和结构的影响，在高压氮气置换实验前、后分别对煤样进行了低温液氮吸附实验，2种煤样的编号分别为hbq和hbh。测试仪器为asap2020比表面积测定仪，分别利用bet、t模型，燃气管道氮气置换，计算分析1.14~300 nm孔径段孔容和比表面积的发育规模及其孔径分布情况。实验温度为高压氮气置换实验高压氮气置换实验采用iso-300等温吸附解吸仪。实验前首先使用精密天平准确称量和记录60~80目的煤样，按照要求装入样品缸，接着进行仪器的气密性检查和自由体积测定，然后按照实验方案进行高压氮气置换实验，实验温度为25℃。实验过程分为3个阶段:吸附阶段、高压注入氮气阶段和解吸阶段。吸附阶段设有6个目标压力点，注入氮气阶段设有2个目标压力点(8 mpa和10 mpa);解吸阶段设8个目标压力点。每个压力点平衡时间不少于12 h。2试验原理与分析结果2.1等温吸附实验图1为整个实验过程的吸附–解吸曲线，其包括了吸附、注入氮气置换、混合气体解吸三个阶段。基于不同压力下ch4的吸附量和langmuir方程计算得出煤样的langmuir体积为
所需的计算时间、收敛速度等方面，四边形网格均优于三角形网格，所以本文选用四边形网格。建立模型时忽略道的保温层和防腐层，忽略壁厚，道内气体置换过程是在常温下，而且流速较慢，道壁面可以认为是常温(环境温度)。在划分好的网格局部放大图如图1所示(采用intervalcount分段方式，ratio的节点距离比为1)。图中上下蓝色线段代表道壁面，燃气管道氮气置换氧含量，虽然网格轴向距离划分较稀疏，但不影响本次模拟。图1计算区域网格局部放大图fig.1partialenlargementofgridcomputingarea1.3湍流模型湍流模型中应将“计算的度和计算所需时间”作为选取模型的标准。国内学者付春丽曾进行模拟并得出结论:reynolds-stress模型不适用于长输管道氮气置换数值模拟，因为此模型计算量，比k-模型要多消耗50%~60%cpu和15%~20%内存，收敛难度大，所以应从剩下三个k-模型中选择。其中标准k-模型的cpu消耗时间比realizablek-模型少11%，比rngk-模型少20%，但三者计算精度没有太大差异。因此，本文长输管道氮气置换采用标准k-模型进行湍流流场的数值模拟[5]。1.4边界条件设置边界条件时应考虑实际计算机运算速度和适用于所选择的模型。置换中的空气和氮气都是可压缩气体，将氮气进入管线的进口设置为速度进口将管线的出口设置为自由出口内选取壁面边界1求解器设置黏度利用理想气体混合定律，密度的计算公式使用理想气体，并将其应用于组分运输模型中。采用一阶隐式的非定常分离求解器，piso压力速度耦合算法，时间步长设置为0.1s，每一个时间步的迭代次数为20次。2数值模拟及分析从图2中可以看到，其余条件不变的条件下，随着直径的增加，也增大了对流扩散系数
燃气管道氮气置换氧含量-念龙化工-管道氮气置换由郑州念龙化工产品有限公司提供。郑州念龙化工产品有限公司是从事“高纯气体生产,标准气体经营,混合气体生产”的企业，公司秉承“诚信经营，用心服务”的理念，为您提供高的产品和服务。欢迎来电咨询！联系人：张经理。
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