渦輪流量計通過流體沖擊其葉輪旋轉(zhuǎn)，將流體的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能測量流量，其獨(dú)特的機(jī)制在多數(shù)流體測量中表現(xiàn)優(yōu)異，其在化工、石油行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。溫變黏性液體是黏度會隨溫度發(fā)生變化的液體。在測量溫變黏性液體(如芥酸)時，渦輪流量計產(chǎn)生了較大誤差。芥酸常溫為結(jié)晶體，為方便泵送，需對芥酸加熱融化，加熱后芥酸黏度逐漸降低，黏度的變化對渦輪流量計計量精度造成影響，這不僅影響生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，還可能引發(fā)工藝波動、設(shè)備損壞乃至安全事故。
目前黏度對渦輪流量計計量影響的研究方法可分為數(shù)學(xué)模型研究、實(shí)驗(yàn)研究和仿真研究3種。在理論探索方面，López－González等應(yīng)用質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程、動量方程和角動量守恒方程建立了渦輪流量計的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究及仿真奠定基礎(chǔ); 趙建亮對不同口徑的渦輪流量計進(jìn)行水實(shí)驗(yàn)和多黏度實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果表明，黏度增大時測量線性度有所提升，且小口徑流量計對黏度變化的敏感度更高;Guo等利用多重參考系對渦輪流量計的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，有效降低了黏度對測量精度的影響; 張永勝等創(chuàng)新性地提出了基于Fluent軟件的六自由度模型，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其在流體測量中的可行性，為渦輪流量計的仿真研究開辟新的道路。針對有結(jié)晶的流體，Caldas等設(shè)計了一款切向式渦輪流量計，旨在提高對有結(jié)晶流體測量的適應(yīng)性。李宜霖、孫興偉等研究不同黏度泥漿對測量的影響，并對切向式流量計的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化;Ｒochmanto等利用空氣對壓縮可燃?xì)膺M(jìn)行標(biāo)定，提出了運(yùn)動黏度作為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的新思路。
在渦輪流量計測量特性的廣泛研究中，國內(nèi)外學(xué)者采用將不同黏度流體混合的方法，有效調(diào)控實(shí)驗(yàn)流體的黏度范圍，從而深入探討?zhàn)ざ茸兓瘜u輪流量計測量性能的影響機(jī)制。然而，不同黏度流體混合可實(shí)現(xiàn)黏度變化，但與單一流體仍存在區(qū)別，流體物理性質(zhì)(如密度)并不完全相同，在相同驅(qū)動力下，密度較大的液體由于慣性力作用流動更慢。因此，利用芥酸作為實(shí)驗(yàn)流體，對渦輪流量計進(jìn)行不同黏度點(diǎn)、不同流量點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用ExpDec2數(shù)學(xué)模型對儀表系數(shù)進(jìn)行擬合，對于提升測量精度、保障生產(chǎn)安全具有重要意義。
