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文檔簡(jiǎn)介
第一章
流體流動(dòng)一、測(cè)速管二、孔板流量計(jì)三、文丘里流量計(jì)四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)第六節(jié)
流速和流量的測(cè)量2023/2/4流量計(jì)變壓頭流量計(jì)變截面流量計(jì)
將流體的動(dòng)壓頭的變化以靜壓頭的變化的形式表示出來。一般,讀數(shù)指示由壓強(qiáng)差換算而來。如:測(cè)速管、孔板流量計(jì)和文丘里流量計(jì)
流體通過流量計(jì)時(shí)的壓力降是固定的,流體流量變化時(shí)流道的截面積發(fā)生變化,以保持不同流速下通過流量計(jì)的壓強(qiáng)降相同。如:轉(zhuǎn)子流量計(jì)
2023/2/4
一、測(cè)速管
1、測(cè)速管(皮托管)的結(jié)構(gòu)2023/2/42、測(cè)速管的工作原理對(duì)于某水平管路,測(cè)速管的內(nèi)管A點(diǎn)測(cè)得的是管口所在位置的局部流體動(dòng)壓頭與靜壓頭之和,稱為沖壓頭。B點(diǎn)測(cè)得為靜壓頭沖壓頭與靜壓頭之差2023/2/4壓差計(jì)的指示數(shù)R代表A,B兩處的壓強(qiáng)之差。若所測(cè)流體的密度為ρ,U型管壓差計(jì)內(nèi)充有密度為ρ’的指示液,讀數(shù)為R。——測(cè)速管測(cè)定管內(nèi)流體的基本原理和換算公式
實(shí)際使用時(shí)c=0.98~1.00
2023/2/43、使用皮托管的注意事項(xiàng)1)測(cè)速管所測(cè)的速度是管路內(nèi)某一點(diǎn)的線速度,它可以用于測(cè)定流道截面的速度分布。2)一般使用測(cè)速管測(cè)定管中心的速度,然后可根據(jù)截面上速度分布規(guī)律換算平均速度。3)測(cè)速管應(yīng)放置于流體均勻流段,且其管口截面嚴(yán)格垂直于流動(dòng)方向,一般測(cè)量點(diǎn)的上,下游最好均有50倍直徑長(zhǎng)的直管距離,至少應(yīng)有8~12倍直徑長(zhǎng)的直管段。4)測(cè)速管安裝于管路中,裝置頭部和垂直引出部分都將對(duì)管道內(nèi)流體的流動(dòng)產(chǎn)生影響,從而造成測(cè)量誤差。因此,除選好測(cè)點(diǎn)位置,盡量減少對(duì)流動(dòng)的干擾外,一般應(yīng)選取皮托管的直徑小于管徑的1/50。2023/2/4二、孔板流量計(jì)1、孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)2023/2/42、孔板流量計(jì)的工作原理流體流到孔口時(shí),流股截面收縮,通過孔口后,流股還繼續(xù)收縮,到一定距離(約等于管徑的1/3至2/3倍)達(dá)到最小,然后才轉(zhuǎn)而逐漸擴(kuò)大到充滿整個(gè)管截面,流股截面最小處,速度最大,而相應(yīng)的靜壓強(qiáng)最低,稱為縮脈。因此,當(dāng)流體以一定的流量流經(jīng)小孔時(shí),就產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差,流量越大,所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差越大。因此,利用測(cè)量壓強(qiáng)差的方法就可測(cè)量流體流量。
在1-1’和2-2’間列柏努利方程,略去阻力損失
2023/2/4CD:排出系數(shù)。取決于截面比A0/A1,管內(nèi)雷諾數(shù)Re1,孔口的形狀及加工精度等。2023/2/4與合并
用孔板前后壓強(qiáng)的變化來計(jì)算孔板小孔流速u0的公式
U型管壓差計(jì)讀數(shù)為R,指示液的密度為ρA
2023/2/4C0----孔流系數(shù),C0=f(
A0/A1,Re1
)
2023/2/4
當(dāng)Re1超過某界限值時(shí),C0不再隨Re1而變C0=const,此時(shí)流量就與壓差計(jì)讀數(shù)的平方根成正比,因此,在孔板的設(shè)計(jì)和使用中,希望Re1大于界限值。3、孔板流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,安裝方便
缺點(diǎn):流體通過孔板流量計(jì)的阻力損失很大孔板的縮口愈小,孔口速度愈大,讀數(shù)就愈大,阻力損失愈大。所以,選擇孔板流量計(jì)A0/A1的值,往往是設(shè)計(jì)該流量計(jì)的核心問題。2023/2/42023/2/4三、文丘里流量計(jì)管道中的流量為
優(yōu)點(diǎn):阻力損失小,大多數(shù)用于低壓氣體輸送中的測(cè)量
缺點(diǎn):加工精度要求較高,造價(jià)較高,并且在安裝時(shí)流量計(jì)本身占據(jù)較長(zhǎng)的管長(zhǎng)位置。2023/2/42023/2/4四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理
2、流量公式
假設(shè)在一定的流量條件下,轉(zhuǎn)子處于平衡狀態(tài),截面2-2’和截面1-1’的靜壓強(qiáng)分別為p2和p1,若忽略轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的切向力2023/2/4CR為轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量系數(shù),AR為環(huán)隙面積
流量與環(huán)隙面積有關(guān),在圓錐形筒與浮子的尺寸固定時(shí),AR決定于浮子在筒內(nèi)的位置,因此,轉(zhuǎn)子流量一般都以轉(zhuǎn)子的位置來指示流量,而將刻度標(biāo)于筒壁上。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)在出廠時(shí)一般是根據(jù)20℃的水或20℃、0.1MPa下的空氣進(jìn)行實(shí)際標(biāo)定的,并將流量值刻在玻璃管上。
使用時(shí)若流體的條件
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