[发明专利]天然气音速计算方法

说明书

本发明公开了一种天然气音速计算方法，天然气音速为v，其特征在于：计算天然气音速简化公式为：v＝s₁t²+s₂pt+s₃p+s₄t+c，其中p是待测天然气的气质压力，t是待测天然气的气质温度，s₁、s₂是常数，s₃＝Ac+B，s₄＝A₁c+B₁，其中A、B、A₁、B₁均为常数，c是由待测天然气气质决定的参量。

技术领域

本发明涉及天然气流量计量，尤其是一种天然气音速计算方法。

背景技术

随着天然气工业的飞速发展，特别是输气管网的大规模建设，用于贸易计量的天然气流量仪表日益增多，其工作压力不断提高，流量范围也不断增大。天然气流量计量是多参数、多组分气体的连续测量，其量值测量具有不可回复性，其测量准确度受众多因素影响。

现有的计算天然气音速方法主要是根据美国燃气协会发表的AGA10号报告中提出的计算公式来计算的，该计算方法较为繁琐，设计多次求偏导数以及积分计算，同时由于气体流量计的成本控制，流量计内置的单片机核心计算能力一般，面对高强度、高频率的计算要求时效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种计算简单而高效的天然气音速计算方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种天然气音速计算方法，其特征在于：1)确定管道内的天然气气质；2)根据公式v＝s₁t²+s₂pt+s₃p+s₄t+c，得到管道内采样点的天然气音速v，其中p是待测天然气的气质压力，t是待测天然气的气质温度，s₁、s₂是常数，s₃＝Ac+B，s₄＝A₁c+B₁，其中A、B、A₁、B₁均为常数，c是由待测天然气气质决定的参量，并且t的范围为-20℃～60℃，p的范围为50KPa～2000KPa。

为了使得天然气音速的计算误差最小，s₁＝-1.128×10^-3，s₂＝5.8398×10^-5，s₃＝1.26×10^-5c-1.018×10^-2，s₄＝1.814×10^-3c-4.139×10^-2，由此v＝-1.128×10^-3t²+5.8398×10^-5pt+(1.26×10^-5c-1.018×10^-2)p+(1.814×10^-3c-4.139×10^-2)t+c。

系数c通过如下步骤得到：

1)首先利用现有的天然气音速计算公式计算出待测天然气气质在选定的标准气质温度t₀，标准气质压力p₀下的标准天然气音速值v₀；

2)将计算得到的标准天然气音速值v₀、对应的标准气质压力p₀与标准气质温度t₀代入系数c的计算公式而得到系数c：

与现有技术相比，本发明的优点在于：适用于家用燃气流量计算，能精确、高效的计算出当下的天然气音速，运用到当下主流的气体流量计当中，能提高工作效率。