根據生產廠家所給的直管段的要求,提出了前0.5D后0.5D的技術要求。這一工藝要求在大多數實際生產實踐中都無法滿足。最初的平衡流量計是用來解決低雷諾數流體測量問題的,主要是在層流中的流動狀態,即航天發動機的液體氧從燃料箱中流出之后,經過發動機噴口的加熱段,使液體氧氣流入燃燒室,此為低雷諾數的層流狀態,采用平衡流量計能保證良好的測量性能,在此基礎上,更好地控制液氧的流動狀態,確保發動機穩定工作。層內摩擦阻力和沿程水頭損失都與一次流動速度成正比,流速分布呈拋物線型。擾動是自然界中普遍存在的流體運動,而這種運動只有在高速流動(高雷諾數)時才會出現。紊流的基本特點是它具有隨機特性的旋渦結構,并且它在流體中是隨機運動,所以湍流可以引起相鄰層間動量、能量、濃度等的交換和脈動。
可見,在層流條件下,采用平衡孔板流量計,可降低前后直管段的要求。但是隨著流速的增加,雷諾數的增加,相鄰層間動量、能量、濃度等交換與脈動之增大。在引入流經流量計的節流裝置(氣孔)后,將發生運動分離。這種分離強度與流體的雷諾數高度非線性相關。對流量計來說,就是流出系數與雷諾數高度非線性相關。均衡孔板流量計也是如此,即在湍流條件下,流體流經每一個孔時都會發生分離,由于流體流態的影響,各孔內相應流體的流速有所不同。它的分離強度不同,它要求各平衡孔的流態盡可能相似,以防止后端流體盡可能小地分離漩渦(平衡),它要求各平衡孔的流態盡可能相似。
怎樣才能保證流的盡可能相似呢?最好的方法是盡可能使直管段足夠長,使流體在平衡孔板之前充分發展,保證足夠好的運動相似度。從而保證了測量的性能。按照LanghaarHL公式,L=0.058Re.d對進口未干擾光滑圓管,在湍流條件下,L=25→50d。
因此,在使用平衡流量計時,應充分考慮直管段對流量特性的影響,理想情況下的安裝要求不能作為生產實踐的技術指標。