流体流动第七节 流量的测定.ppt

第七节 流量的测量 （5）特点 ①变压差 ②阻力非常小，忽略不计 ③ 不会太大，常采用微差压差计 （6）适用范围 适用于测量大直径管路中清洁气体的流速 孔板流量计 （1）结构 是利用流体流经节流元件产生的压力差来实现流 量测量。其节流元件为孔板，即 中央开有圆孔的金属板，将孔板 垂直安装在管路 中，以一定的取 压方式测取孔板 前后两端的压差。 （2）测量原理 ①定性分析 （a）流速分析： 1-1截面：u1（面积为A1） 2-2截面：u2 u1 (缩脉处面积为A2,u2最大) 3-3截面：u3 = u1 （面积为A1 ） （b）压力变化： 1-1截面：p1 2-2截面：p2 p1 (缩脉，p2最小) 3-3截面：p3 p1 (随A0/A1的减小而使p1-p3增大) 如果能够在孔板前后的压力差△p=p1-p2 与流量建 立对应关系的话，就可以测量流量了。 ②定量计算 在1-1截面和2-2截面间列BE，若暂时不计能量损 失，有 或 能量损失可以忽略不计吗？ ①由于缩脉位置不定，面积A2不知道 ②未计算两截面之间的能量损失 怎么解决？ 引入一个校正系数C，同时，由于A0已知，用u0代替 u2。 （3）主要优缺点 优点：构造简单、制造和安装都很方便 缺点：能量损失大 （6）文丘里（Venturi）流量计 （2）测量原理 ①定性分析 锥形玻璃管的内截面积A1,转子的最大截面积Af。 流体以u 流入，由A1减小到A=A1-Af，u 增大，转 子上端面的p0 降低。在转子上、下端面形成压力 差，转子被浮起，因环隙面积A=A1-Af自下而上逐 渐增大，压力差p1-p0降低，压力差等于重力时， 从转子的悬浮高度直接读取流量数值。 流量与转子的悬浮高度之间的关系？ 根据连续性方程， （4）测量范围 流体：20oC的水进行标定（液体） 20oC，760mmHg的空气进行标定（气体） 液体转子流量计： 气体转子流量计： （5）主要优缺点 优点：读取数据方便，流动阻力小 测量精度较高，对不同流体的适用性广 不易发生故障 缺点：玻璃管不能经受高温、 高压、易碎 思考题： 用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？ * * 物位测量仪表——直读式、浮力式 差压式（远距离测量、近距离测量） 压力测量仪表——液柱式（U形压差计） 弹簧管式（实验室用的压力表、真空表） 膜片式 流量测量仪表——速度式（水表、电表） 容积式（湿式气体流量计） 差压式、截面式 测速管(皮托管) （1）结构 系由两根弯成直角 的同心套管组成，内管 壁无孔，套管端部环隙 封闭，外管靠近端点的 壁面处沿圆周开有若干 测压小孔。 （2）测速原理 压强为P1的流体以局部流 速 流向测速管的前端，因内 管已充满被测流体，故流体到 达管口A处即被挡住，速度降 为零，即： 从外管B处和1处之间，得 1 （3）用途 ①测速管是测量管截面上的某一点的速度，而不是管截面上的平均流速。 ②可以测出管截面上流体的速度分布。 若压差是用u形压差计来测量的，得 ③用测速管置于管道的中心线，测出流体的最大流速。如何求出平均速度？ （4）安装 ①必须保证测量点位于均匀流段。要求测量点的上、下游最好各有50d（d为管径）以上的直管距离，至少也应在8d-12d 以上。 ②必须保证管口截面严格垂直于流动方向。否则，任何偏离都将造成负的偏差。 ③测速管直径d0应小于管径d 的1/50，尽量减少能量损失。 3 因 令 孔面积与管截 面积的比值 若 A0 减小，u0 增大，R 增大 若 则 式中的C0称为孔板的流量系数 —— 标准孔板流量计 Rec Co = 0.6-0.7 讨论： （1）若C0一定， 。 那么孔板流量计的测量范围 （2）若qV一定，设计（选择）孔板流量计 ①假设C0，再选择d0，m,保证C0为定值(ReRed) ②兼顾能量损失，不要太大。 （4）安装 孔板流量计安装时，在上游