【摘  要】差压式流量计是根据安装在管道中的流量检测元件所产生的差压来测量流量的仪表。差压式流量计包括节流式差压流量计、皮托管、均速管流量计等。其中节流式差压流量计应用最为广泛。节流式差压流量计的计算通常采用迭代计算法。
　　本报告论述节流装置迭代计算的原理，即如何采用弦截法计算标准孔板的永久压损。
　　【关键词】孔板;迭代;计算
　　1.计算原理
　　1.1基本公式
　　本节介绍迭代计算所需要用到的公式及原理。
　　根据GB/T2624，差压装置测量原理是以一次装置（如孔板、喷嘴、文丘里管）安装在充满流体的管线为依据确立的。装入一次装置后装置的上游侧与喉部或下游侧之间产生一个静压差。根据该压差的实测值和流动流体的特性以及装置的使用环境，并假设该装置与经过校准的一个装置几何相似且使用条件相同就可以确定流量。
　　质量流量与差压的关系由以下公式确定：
　　孔板的压力损失由以下公式确定：
　　两式中，qm为质量流量，kg/s;C为流出系数，无量纲;β为直径比，d/D，无量纲;为管道膨胀系数，无量纲;△p为差压，Pa;d为节流件的孔径或喉部直径，m;D为管道内径，m;为节流件的永久压损，Pa。
　　其中流出系数C与直径比及雷诺数ReD的关系由里得-哈利斯/加拉赫公式给出：
　　膨胀系数ε与差压△p和直径比β有关，计算公式如下：
　　公式中：A=（19000β/ReD）0.8;ReD为雷诺数，无量纲;，L1为孔板上游端面到上游取压口的距离除以管道直径得出的商，为孔板下游端面到下游取压口的距离除以管道直径得出的商。ReD与介质的密度、粘度、流速和管道直径有关。
　　1.2弦截法
　　弦截法是求非线性方程近似根的一种线性近似的方法，它是以与曲线弧AB对应的弦AB与x轴的焦点横坐标的近似值来求出方程的近似解。
　　快收敛弦截法是用于迭代计算中逐渐逼近未知量X的方法，假定δ为迭代计算过程中Xn与Xn-1之差。采用快收敛弦截法的供述如下：
　　2.计算过程
　　参与计算的各个参量不是独立的，互相之间有数学关系，因此采用直接计算无法得到结果，一般采用迭代法进行逐次迭代计算，利用编程软件进行迭代计算以达到期望的精度。
　　以标准孔板为例，介质的类型和工作状态以及管道的参数是确定的。
　　已知条件：差压△p;管道外径D;工作压力p;工作温度t;工作状态下的介质密度ρ，工作状态下的粘度μ，额定流量q。
　　为计算永久压损，可以先计算出孔径比β，再根据公式（2）得出压力损失。
　　利用迭代计算的原理，将公式（1）中所有已知量重新组合到一个项内，而将未知的值组合到另一项内：
　　不变量 ，将（4）式变为，将X=作为
　　弦截法迭代的变量。根据GB2624-1，流出系数初始值C∞=0.606（孔板），膨胀系数初始值=1（对于液体为常数1）。迭代过程如下：
　　第一次：，得到C1，;
　　第二次：，得到C2，;
　　第三次：，得到C3，;
　　……
　　第n次：，得到Cn，。
　　采用计算机编程编程的程序流程图如下：
　　可接受的计算结果根据条件：，m为正整数，由用户规定。计算出β值后，再通过公式（4）计算出压损值。
　　3.结论
　　通常情况下，我们更关心流量qm与差压△p的关系，节流装置的参数包括开孔直径或者喉部直径是由厂家确定，差压△p需要提前设定，介質、管道及工艺参数确定的情况下，由公式（1）可以进行迭代计算出对应的流量值，计算方法与本报告类似。
　　参考文献
　　[1] 赵鑫，谭海波，刘博，王江洪，翟巴菁.   CPR1000安注系统高压节流孔板计算研究 [J]. 核动力工程. 2014 （02）.
　　[2] 王首斌.   核电站差压流量计的误差来源和控制策略 [J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2018 （11）
　　作者简介：陈源杉（1992.6-），男，湖北恩施人，学士，工程师，中广核研究院有限公司仪控工程师。