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文檔簡介

1、第第1 1章章 流體流動流體流動生態(tài)與資源工程學院生態(tài)與資源工程學院 楊自濤楊自濤 連續(xù)介質模型 流體是由許多離散的即彼此有一定間隙的、作隨機熱運動的單個分子構成的。 從工程實際出發(fā)討論流體流動問題時,常假定流體是由無數(shù)內部緊密相連、彼此間沒有間隙的流體質點(或微團)所組成的連續(xù)介質。 質點:由大量分子構成的微團,其尺寸遠小于設備尺寸、遠大于分子自由程。 1 1 流體流動流體流動1.1 1.1 流體靜力學及其應用流體靜力學及其應用1.1.1 流體的密度 Vm kg/m3(SI制)),(tpf 不可壓縮流體:壓力改變時其密度隨壓力改變很小的流體??蓧嚎s流體:壓力改變時其密度隨壓力改變有顯著變化的

2、 流體。液體:= f ( T ) 不可壓縮流體 (Imcompressible Fluid)氣體:= f ( T ,p) 可壓縮流體(Compressible Fluid) 注:若在輸送過程中壓力改變不大,氣體也可按不可壓縮流體來處理。 理想氣體的密度:標準狀態(tài)(1atm,0 )下每kmol氣體的體積為22.4 m3,則其密度為4 .220M 氣體的千摩爾質量kg/kmol理想氣體標準狀下的密度,kg/ m3TTpp000理想氣體T,p下的密度,kg/ m3RTpMVnMVm 或注:以上3式只適用于理想氣體注意相對密度的概念1.1.2 壓力(壓強)(Pressure) 壓力的單位

3、和定義 流體的壓力(p)是流體垂直作用于單位面積上的力,嚴格地說應該稱壓強。稱作用于整個面上的力為總壓力。 APp 壓力(小寫)力(大寫)面積PamN2 p1at(工程大氣壓)= 1kgf/cm2 =9.807104 N/m2(Pa) =10 mH2O =735.6 mmHg記:常見的壓力單位及它們之間的換算關系 1atm =101300Pa=101.3kPa=0.1013MPa =10330kgf/m2=1.033kgf/cm2 =10.33mH2O =760mmHg真空度壓強表壓大氣壓絕對真空絕壓絕壓圖1-8 壓強的基準和度量 壓力的表示方法(壓強的基準) 壓強的大小常以兩

4、種不同的基準來表示:一是絕對真空,所測得的壓強稱為絕對壓強;二是大氣壓強,所測得的壓強稱為表壓或真空度。一般的測壓表均是以大氣壓強為測量基準。(1)被測流體的壓力 大氣壓表壓 = 絕壓大氣壓(2)被測流體的壓力 R a b 若被測流體為氣體,其密度較指示液密度小得多,上式可簡化為 gRpp021(1-15)(1-15a)(b) (b) 倒置倒置 U U 型管壓差計型管壓差計0p1p2aRb 用于測量液體的壓差,指示劑密度 0 小于被測液體密度 , U 型管內位于同一水平面上的 a、b 兩點在相連通的同一靜止流體內,兩點處靜壓強相等。gRpp021 ( 1-7)若 0gRpp21 ( 1-7a)

5、(c)(c)斜管壓差計斜管壓差計 當所測量的流體壓力差較小當所測量的流體壓力差較小時,可將壓差計傾斜放置,即為時,可將壓差計傾斜放置,即為斜管壓差計,用以放大讀數(shù),提斜管壓差計,用以放大讀數(shù),提高測量精度,如圖高測量精度,如圖1-51-5所示。所示。 此時,此時,R R與與R R的關系為的關系為 式中式中為傾斜角,其值越小,為傾斜角,其值越小,則讀數(shù)放大倍數(shù)越大。則讀數(shù)放大倍數(shù)越大。 sinRR (d)(d)雙液柱微差計雙液柱微差計 對一定的壓差 p,R 值的大小與所用的指示劑密度有關,密度差越小,R 值就越大,讀數(shù)精度也越高。0102p1p2ab 在U形微差壓計兩側臂的上端裝有擴張室,其直徑

6、與U形管直徑之比大于10。壓差計內裝有密度分別為01和02的兩種指示劑。 有微壓差p 存在時,盡管兩擴大室液面高差很小以致可忽略不計,但U型管內卻可得到一個較大的R 讀數(shù)。 gRpp020121 (1-18) 例:某廠為控制乙炔發(fā)生爐內的壓強不超過10.7kPa(表壓),需在爐外安裝安全液封(水封)裝置,其作用是當爐內壓強超過規(guī)定值時,氣體就從液封管中排出,試求此爐內的安全液封應插入槽內水面下的深度h。 例:真空蒸發(fā)操作中產(chǎn)生的水蒸氣往往送入混合冷凝器中與冷水直接接觸而冷凝,為維持操作的真空度,冷凝器上方與真空泵相接,不時將器內的不凝性氣體抽走。同時,為了防止外界空氣由氣壓管漏入致使設備內的真

7、空度降低,因此,氣壓管必須插入液封槽中,水即在管內上升一定的高度h,這種措施即為液封。若真空表的讀數(shù)為80ka,試求氣壓管中水上升的高度h。1 1 流體流動流體流動1.2 1.2 流體流動的基本方程流體流動的基本方程流體流動的截面規(guī)定為與流動的方向相垂直。1.2.1 流量與流速 體積流量:流體單位時間流過管路任一截面的體積, qv=V / (m3/s) 質量流量:流體單位時間流過管路任一截面的質量, qm=m / (kg/s) 體積流量與質量流量關系:qm=qv 流速:工程上以體積流量除以管截面所得之商作為平均速度,簡稱流速, u= qv /A (m/s) 質量流速:質量流量除以管截面, G

8、= qm/A= qv/A= u (kg/s.m2)ududAuqv22785.04 uquqdvv785.04 u,d,管內阻力,能量消耗,泵、風機設備操作費用;但d,設備投資費用,總費用有一最小值,因此是個優(yōu)化的問題。 操作費用最優(yōu)管徑費用管徑設備投資費用總費用經(jīng)驗值:液體的流速0.53 m/s,氣體1030m/s圓管內的流體:1.2.2 穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動 按照流體流動時的流速以及其他和流動有關的物理量(如壓力、密度)是否隨時間而變化,可將流體的流動分成: 穩(wěn)定流動(Steady flow ):流速以及其他和流動有關的物理量不隨時間而變的流動。 不穩(wěn)定流動(Unsteady flow )

9、:流速以及其他和流動有關的物理量隨時間而變的流動。穩(wěn)定流動不穩(wěn)定流動 1.2.3 物料衡算連續(xù)性方程(Continuity Equation) (穩(wěn)定流動)123a3b圖 1-7qm1= qm2即 u1 A11 = u2 A22若流體不可壓縮= 常數(shù),則 uA = 常數(shù) 注:圓形截面管道,A=0.785d2(截面積), 222211dudu 控制體:物料或能量衡算的范圍。21221)(dduu 常用公式: z1u1u21 z2we1Q22VpmumgzmUmwmQVpmumgzmUe22222121112121 輸入輸出22222211211121Q21 pugzUwpugzUe 1.2.4

10、穩(wěn)定流動的總能量衡算和機械能衡算 總能量衡算mkg 流體:1kg 流體: 機械能:位能、動能、壓力能、功,特點:在流體流動過程中可以相互轉變,也可以變成熱或流體的內能,還可以用于流體的輸送; 內能、熱:在流動系統(tǒng)內不能直接轉變?yōu)橛糜谳斔土黧w的機械能。輸入輸出22222211211121Q21 pugzUwpugzUe 不可壓縮流體的機械能衡算柏努利方程 (1)柏努利方程 假設:流體是不可壓縮的,=常數(shù); 流動系統(tǒng)中無熱交換器,Q=0; 流體溫度不變,U1=U2 ; 流體克服流動阻力損失的機械能為wf 。 以上兩式為實際不可壓縮流體穩(wěn)定流動的機械能衡算式對于可壓縮

11、流體由于密度不為常數(shù),所以不可用。fewugzpwugzp 222221112121 (1-15)阻力損失令gwhgwhffee 及及則:fehguzgphguzgp 2222222111 (1-16)壓頭損失 若流體為理想流體即流動過程中沒有阻力的流體, ,且又無外功加入,we=0,則0 fw 222212112121pugzpugz 上式稱為柏努利(bernoulli)方程(理想流體) 當流體處于靜止狀態(tài)又無外功加入時, u1=u2 、we=0、0 fw 2211pgzpgz 靜力學基本方程(2)柏努利方程的討論 柏努利方程式的物理意義 流體在流動中,若沒有外功加入又沒有能量消耗,如沒有外

12、功加入的理想流體則任一截面上的機械能總量E為常數(shù),即常常數(shù)數(shù) pugzE221理想流體流動中各種形式的機械能可以相互轉化。1122 2221212121pupu 有外功加入又有能量消耗fwwEEE e12- 有效功率eeNqwm 有效功率(流體真正得到的功率)J/kgJ/kgkg/sW外界輸給電動機的功率 流體真正得到的功率即 軸功率N 有效功率Ne效率1e NN eNN 衡算基準不同時的柏努利方程) 以單位質量流體為衡算基準 fewugzpwugzp222221112121 J/kggwguzgpgwguzgpfe 2222222111 m令gwhgwhff ,ee流體輸送機械對每牛頓流體所

13、做的功 fehguzgphguzgp2222222111 位頭(位壓頭)壓力頭(靜壓頭)速度頭(動壓頭)泵的揚程壓頭損失總壓頭) 以單位重量流體為衡算基準) 以單位體積流體為衡算基準 ftpugzppugzp2222222111 ap全風壓壓力降(阻力損失) 注:柏努利方程是針對理想流體而又無外功加入時的以單位質量流體為衡算基準的機械能衡算式,實際流體的以單位質量為衡算基準的機械能衡算式我們稱為實際流體的柏努利方程。 fewugzpwugzp222221112121 J/kg不穩(wěn)定流動 在工程實際中有時會遇到不穩(wěn)定流動的狀態(tài),如開工階段,此時可根據(jù)某個流動的瞬間列出物料衡算式(微分方程),然后

14、進行積分。 對可壓縮流體(如氣體) 對可壓縮流體,其是隨壓力的變化而變化的,在流體輸送過程中,p是變化的,因此也是變化的,但是對于短距離輸送,可把看作常數(shù),或者當2%2021m121 時時ppp(2 2)柏努利方程的應用)柏努利方程的應用 柏努利方程與連續(xù)性方程是解決流體流動問題柏努利方程與連續(xù)性方程是解決流體流動問題的基礎,應用柏努利方程,可以解決流體輸送與流的基礎,應用柏努利方程,可以解決流體輸送與流量測量等實際問題。在用柏努利方程解題時,一般量測量等實際問題。在用柏努利方程解題時,一般應先根據(jù)題意畫出流動系統(tǒng)的示意圖,標明流體的應先根據(jù)題意畫出流動系統(tǒng)的示意圖,標明流體的流動方向,定出上

15、、下游截面,明確流動系統(tǒng)的衡流動方向,定出上、下游截面,明確流動系統(tǒng)的衡算范圍。算范圍。 (1 1)截面的選?。┙孛娴倪x取 與流體的流動方向相垂直;與流體的流動方向相垂直;兩截面間流體應是定態(tài)兩截面間流體應是定態(tài)連續(xù)流動;截面宜選在已知量多、計算方便處。連續(xù)流動;截面宜選在已知量多、計算方便處。(2 2)基準水平面的選?。┗鶞仕矫娴倪x取 位能基準面必須與地面平行。位能基準面必須與地面平行。為計算方便為計算方便, ,宜于選取宜于選取兩截面中位置較低的截面為基準水平面。若截面不是水平兩截面中位置較低的截面為基準水平面。若截面不是水平面,而是垂直于地面,則基準面應選管中心線的水平面。面,而是垂直于

16、地面,則基準面應選管中心線的水平面。(3 3)各物理量的單位保持一致)各物理量的單位保持一致 尤其在計算截面上的靜壓能時,尤其在計算截面上的靜壓能時,p1p1、p2p2不僅單位要一不僅單位要一致,同時表示方法也應一致,即同為絕壓或同為表壓。致,同時表示方法也應一致,即同為絕壓或同為表壓。應用柏努利方程解題應注意以下幾個問題: 例1:20的空氣在直徑80mm的水平管道中流過,現(xiàn)于管路中接一文丘里管,文丘里管的上游接一水銀U管壓差計,在直徑為20mm的喉徑處接一細管,其下部插入水槽中??諝饬鬟^文丘里管的能量事?lián)p失可忽略不計。當R=20mm,h=0.5m時,試求此時空氣的流量為若干m3/h。當?shù)卮髿?/p>

17、壓強為101.33kPa。1.確定管道中流體的流量 例2:如圖,密度850kg/m3的料液從高位槽送入塔中,高位槽的液面維持恒定。塔內表壓為9.81kPa,進料量5m3/h,連接管直徑382.5mm。料液在連接管內流動時的能量損失為30J/kg(不包括出口的能量損失)。試求高位槽內的液面應比塔的進料口高出多少?2.確定設備間的相對位置 例3:如圖,用泵將槽中密度1200kg/m3的溶液送到蒸發(fā)器內,貯槽液面維持恒定,其上方壓強為101.33kPa。若蒸發(fā)器上部蒸發(fā)室內壓強為200mmHg(真空度),蒸發(fā)器進料口高于貯槽內的液面15m,輸送管直徑684mm,送料量20m3/h,溶液流經(jīng)全部管道的

18、能量損失為120J/kg,求泵的有效功率Ne。3.確定輸送設備的有效功率15 4.確定管道或設備中流體的壓強 例4:水在如圖所示的虹吸管內作定態(tài)流動,管路直徑?jīng)]有變化,水流經(jīng)管路的能量損失可以忽略不計,試計算管內截面2-2,3-3,4-4,5-5處的壓強。大氣壓強為101.33kPa。小結:應用柏努利方程解題要點:(1)畫出流動系統(tǒng)示意圖,明確流體的流動方向;(2)正確選取上下游截面,確定衡算范圍(注意截面應與流體流動方向相垂直);(3)選取計算位能的基準水平面;(4)列柏努利方程計算。 畫出示意圖; 上、下游截面以及基準水平面要在圖中標出; 截面應與流動方向垂直,兩截面間流體應該是連續(xù)不斷的

19、; 各個物理量的單位要一致; 壓強要注意其基準,等式兩邊要用同一基準; 所取截面應該是已知條件最多的,或待求物理量應取在兩 截面之間,或在其中一個截面上; 等號左邊是上游截面,右邊是下游截面,阻力是加在下游 截面?zhèn)龋?算出的結果的壓強后面應加上真空度、表壓或絕壓。流體流動的求解方法小結:1 流體流動流體流動1.3 流體流動現(xiàn)象流體流動現(xiàn)象1.3.1 牛頓粘性定律與流體的粘度(1)牛頓粘性定律 當流體流動時,流體內部存在著內摩擦力,這種內摩擦力會阻礙流體的流動,流體的這種特性稱為黏性。 影響流體流動時內摩擦大小的因素很多,其中屬于物理性質方面的是流體的粘性。衡量流體黏性大小的物理量稱為黏度。A

20、u=0B u=0B uA u=0 x yyudd(1-23)動力粘度簡稱粘度,Pas 速度梯度平板間黏性流體分層運動及速度分布牛頓粘性定律 : 牛頓粘性定律適用于牛頓型流體(Newtonian fluids),即速度梯度與剪應力成線性關系;不符合牛頓粘性定律的流體稱為非牛頓型流體(Non-newtonian fluids)。 sPamsNmm/sN/mdd22 yu 動力粘度(Viscosity) 粘度的物理意義: 流體流動時在與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生單位速度梯度 所需的剪應力。反映流體粘性大小的物理量。 粘度的單位 : 在國際單位制下,其單位為 Pas 。在一些工程手冊中粘度的單位常用物理

21、單位制下的cP(厘泊)表示,它們的換算關系為: 1cP10-3 Pas (2)流體的粘度有時流體的黏度還可以用運動黏度來表示,定義為:sm/2其單位為其單位為, 1.3.2 流體流動型態(tài)及雷諾數(shù) 雷諾實驗水水平玻璃管水箱細管水溢流堰小瓶(密度與水相近)閥雷諾實驗圖(a)層流圖(b)湍流 兩種流動類型:兩種流動類型:(1)層流(或滯流)層流(或滯流) 流體質點僅沿著與管軸平行的方向作直線運動 質點無徑向脈動,質點之間互不混合; (2)湍流(或紊流) 流體質點除了沿管軸方向向前流動外,還有徑向脈動,各質點的速度在大小和方向上都隨時變化,質點互相碰撞和混合。 流體流動型態(tài)示意圖1.3.

22、2.2 流型的判據(jù)雷諾數(shù) du Re 0002233smkgsmm/skgkg/mm/smsPakg/mm/smRe ud層流(Laminar Flow):Re 4000;2000 Re 1000)常認為三通局部阻力相對于直管沿程阻力而言很小可以忽略,跨過O點進行計算。C2CB2BA2Aududud sCsBsAVVV (1) 分支與匯合管路3333,dlu,2222,dlu,1111,dluABC分支管路示意圖OBOf,2BBB2OOOO22 wupgzupgzE COf,2CCC2 wupgz OAf,2OOO2AAA22 wupgzwupgze OAf,Oe2AAA2 wEwupgz B

23、Of,OAf,2BBB2 wwupgz COf,OAf,2CCC2 wwupgz 對于分支或匯合管路,無論各支管內的流量是否相等,在分支點O處的總機械能為定值。表明流體在各支管流動終了時的總機械能與能量損失之和必相等。 對于匯合管路,同樣可以根據(jù)匯合點處的總機械能為定值進行分析。l1d1u11l2d2u22l3d3u33BCAO匯合管路OAf,2AAAO2 wupgzwEe OBf,O2BBB2 wEwupgze COf,O2CCC2 wEwupgze (2) 并聯(lián)管路Vs1并聯(lián)管路VsVs2AOQB 各支管的阻力損失相等。對總管(O到Q)QOf,2QQQ2OOO22 wupgzupgz 對支

24、管1(O1Q)1f2QQQ2OOO22wupgzupgz 對支管2(O2Q)2f2QQQ2OOO22wupgzupgz 2s1ssVVV 2221212ududud 特點: 主管的流量等于并聯(lián)的各支管流量之和 22Q2OQOQO2f1ffOuuppzzgwww 如果O、Q點在同一水平面上,O、Q處管徑相等,有: QO2f1fppww 如在圖中由A截面到B截面列柏努利方程,方程中總阻力為BQf,QOf,OAf,BAf, wwwwBQf,f,1OAf, wwwBQf,2f,OAf, wwwBQf,2f,1f,OAf, wwww Vs1并聯(lián)管路VsVs2AOQB試差法計算: 例2:如圖,密度950k

25、g/m3,黏度1.24mPa.s的料液從高位槽送入塔中,高位槽的液面維持恒定,并高于塔的進料口h=4.5m,塔內表壓為3.5kPa,輸送管的直徑為452.5mm,長為35m(包括管件及閥門的當量長度,但不包括進、出口損失),管壁=0.2mm,試求輸液量為多少m3/h?試差法解題的說明: (1)試差法是一種常用的工程計算方法,在很多單元操作計算中均用到; (2)試差法不是用一個方程解兩個未知數(shù),它仍然遵循有幾個未知數(shù)就應有幾個方程來求解的原則; (3)適用于一些比較復雜或具體函數(shù)關系未知,僅給出變量關系曲線圖(如Moody圖),此時可借助試差法; (3)在試差之前,對所要解決的問題應作一番了解,

26、避免反復的試算。工作原理工作原理:流體機械能守恒為基礎,利用動能和壓強能:流體機械能守恒為基礎,利用動能和壓強能的相互轉化關系實現(xiàn)測量。的相互轉化關系實現(xiàn)測量。類型類型(1 1)定截面、變壓差式定截面、變壓差式的流量計或流速計:皮托管、的流量計或流速計:皮托管、孔板流量計、文丘里流量計孔板流量計、文丘里流量計(2 2)變截面、定壓差式變截面、定壓差式的流量計:轉子流量計的流量計:轉子流量計1.6 流速、流量的測量流速、流量的測量1.6.1 變壓頭的流量計變壓頭的流量計圖131皮托測速管 測速管測速管(一)結構(一)結構 測速管又稱皮托(測速管又稱皮托(Pitot)管管,是由兩根

27、彎成直角的同心套是由兩根彎成直角的同心套管組成,內管管口正對著管道管組成,內管管口正對著管道中流體流動方向,外管的管口中流體流動方向,外管的管口是封閉的,在外管前端壁面四是封閉的,在外管前端壁面四周開有若干測壓小孔。測速管周開有若干測壓小孔。測速管的內管與外管分別與的內管與外管分別與U形壓差形壓差計相連。計相連。( (二)測量原理及流速計算二)測量原理及流速計算 內管所測的是流體在內管所測的是流體在A A處的局部動能和靜壓能之處的局部動能和靜壓能之和,稱為沖壓能即和,稱為沖壓能即 內管內管A A處:處: 由于外管壁上的測壓小孔與由于外管壁上的測壓小孔與流體流動方向平行,所以外管僅流體流動方向平

28、行,所以外管僅測得流體的靜壓能,即測得流體的靜壓能,即 外管外管B B處:處: .221uppA ppB 圖131皮托測速管 U U形壓差計實際反映的是內管沖壓能和外管靜壓能形壓差計實際反映的是內管沖壓能和外管靜壓能之差,即之差,即 .2.221)21(upuppppBA 則該處的局部速度為則該處的局部速度為 )(20.Rgu(1-51)考慮皮托管尺寸和制造精度考慮皮托管尺寸和制造精度)(20.RgCu(1-51a)(三)討論(三)討論1.皮托管測量流體的點速度,可測速度分布曲線; 2.測管中心最大流速,由 求平均流速,再計算流量。3.必須保證測量點位于均勻流段,一般要求測量點上、下游的直管長

29、度最好大于50倍管內徑,至少也應大于812倍。 4.測速管對流體的阻力較小,適用于測量大直徑管道中清潔氣體的流速,若流體中含有固體雜質時,易將測壓孔堵塞,故不宜采用。 eRuu/max 孔板流量計孔板流量計(一)結構(一)結構 圖1-33 孔板流量計u01102233縮脈 R 在管道內插入一片與管軸線垂直且中央開圓孔的金屬板,就構成了孔板流量計,如圖所示。注:板上的孔要精細加工,安裝時從前到后逐漸擴大,孔的中心位于管道中心線上,其側邊與管軸成45o角,稱為銳孔。(二)測量原理與計算(二)測量原理與計算 如圖,在如圖,在1-11-1截面和截面和2-22-2截面間列柏努利方程,暫不計

30、截面間列柏努利方程,暫不計能量損失能量損失, ,有有 2222112121upup 變形得變形得 : 2121222ppuu puu 22122問題:(1)實際有能量損失; (2)縮脈處A2未知。u01102233縮脈 R由1 2,u, p由2 3, u, p 解決方法:用孔口速度u0替代縮脈處速度u2,引入校正系數(shù) C: pCuu 221201001AAuu pAACu 2)(12100由連續(xù)性方程 令 2100)(1AACC u01102233縮脈 R )(2000 RgCu體積流量: )(200000 RgACAuVS質量流量:)(2000 RgACmS pCu 200則C0流量系數(shù)(孔

31、流系數(shù)) A0孔面積。u01102233縮脈 R(三)討論(三)討論1. 1. 孔板兩側測壓口的引出連接方法:角接法和徑接法孔板兩側測壓口的引出連接方法:角接法和徑接法2. 2. 流量系數(shù)流量系數(shù)C C0 0對于取壓方式、結構尺寸、加工對于取壓方式、結構尺寸、加工狀況均已規(guī)定的標準孔板狀況均已規(guī)定的標準孔板當當Re ReRe Re臨界臨界時,時, C C0 0不隨不隨ReRe變化變化常用的常用的C C0 0值為值為0.7。),(Re100AAfCd )(100AAfC (四)安裝及優(yōu)缺點(四)安裝及優(yōu)缺點1、結構簡單,制造與安裝都方便,工程上被、結構簡單,制造與安裝都方便,工

32、程上被 廣泛采用;廣泛采用;2、安裝在穩(wěn)定流段,上游、安裝在穩(wěn)定流段,上游l 10d,下游,下游l 5d;3、能量損失較大、能量損失較大 ,且產(chǎn)生,且產(chǎn)生“永久壓降永久壓降”。(一)結構圖1-35 文丘里流量計 文丘里(Venturi)流量計 將測量管段制成如圖所示的漸縮漸擴管,避免了突然縮小和突然擴大,阻力損失大大降低。這種管稱為文丘里管。在距文丘里管開始收縮處之前至少1/2管徑處設為上游取壓口,下游取壓口通常設在文氏喉(最小截面)附近,兩取壓口連接U壓差計,就構成文丘里流量計。(二)測量原理與計算(二)測量原理與計算文丘里流量計的測量原理與孔板流量計相同,也屬于文丘里流量計的

33、測量原理與孔板流量計相同,也屬于差壓式流量計。其流量公式也與孔板流量計相似,即差壓式流量計。其流量公式也與孔板流量計相似,即 式中:式中:CV文丘里流量計的流量系數(shù)文丘里流量計的流量系數(shù) A0喉管處截面積,喉管處截面積,m2。 )(200 RgACVVS(三)討論(三)討論 1.由于文丘里流量計的能量損失較小,更適用于低壓由于文丘里流量計的能量損失較小,更適用于低壓氣體輸送管道中的流量測量。氣體輸送管道中的流量測量。2.流量系數(shù)流量系數(shù)CV ,一般由實驗測定,它也隨管內,一般由實驗測定,它也隨管內Re數(shù)而數(shù)而變化,一般變化,一般CV值為值為0.980.99。3.文丘里流量計的缺點是加工較難、精度要求高,因文丘里流量計的缺點是加工較難、精度要求高,因而造價高,安裝時需占去一定管長位置。而造價高,安裝時需占去一定管長位置。 圖1-36 轉子流量計 1錐形硬玻璃管 2刻度 3突緣填函蓋板 4轉子1.6.2 變截面的流量計變截面的流量計轉子流量計轉子流量計 是由一段上粗下細的錐形是由一段上粗下細的錐形玻璃管(錐角約在玻璃管(錐角約在4左右)左右)和管內一個密度大于被

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