音速小孔

音速小孔是稀釋式CEMS的重要元件，其工作原理是：當孔板前後存在一定壓差，流體流經孔板，對於一定的孔徑，流經孔板的流量隨著壓差增大而增大。但當壓差超過某一數值(稱為臨界壓差)時，流體通過孔板縮孔處的流速達到音速，這時，無論壓差如何增加，只要孔板上游的壓力保持一定，流經孔板的流量將維持在一定數值而不再增加。

基本介紹

• 中文名：音速小孔
• 別名：臨界小孔，音速臨界小孔，限流孔
• 作用：稀釋，限流

工作原理

音速臨界小孔採用耐熱玻璃和陶瓷材質，小孔前端有石英過濾棉過濾，並經過陶瓷孔板到達小孔。小孔的長度遠遠小於孔徑，當小孔兩端的壓力差大於0.46倍以上時，氣體流經小孔的速度與小孔兩端的壓力變化基本無關，而是取決於氣體分子流經小孔時的振動速度，即產生恆流。

實驗室實驗表明：當稀釋探頭的真空度大於13 in Hg (約合44kPa )時，在絕大多數煙道條件下都能滿足音速小孔的恆流條件。

理論上，臨界小孔的下游絕對壓力與上游絕對壓力之比小於或等於0.53時會產生臨界流速，通過小孔的體積流量與上下游壓力無關，只由氣體速度決定，接近聲速。

材料構成

臨界小孔由硼矽酸鹽耐熱玻璃製成，最高工作溫度可達750°F（約399°C）。

小孔的前部裝有一個由高純度石英纖維製成的精細過濾器，過濾器被包裹以防過濾材料開縫。