流體流動(dòng)課件

第六節(jié)流量測(cè)量流量測(cè)量的方法有：1.容積法一定時(shí)間內(nèi)量取排出液體的體積量；2.利用電、磁、機(jī)械等原理的儀器在管外或管內(nèi)測(cè)量流體。☆3.根據(jù)流體流動(dòng)時(shí)各種機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的關(guān)系設(shè)計(jì)的流速計(jì)、流量計(jì)。主要指靜壓能和動(dòng)能1一、(皮托管)測(cè)速計(jì)該流速計(jì)測(cè)得的流速是點(diǎn)速度ur，測(cè)速計(jì)內(nèi)管類(lèi)似“駐點(diǎn)”—使內(nèi)管在r點(diǎn)測(cè)得“沖壓能”—的小孔中測(cè)得r點(diǎn)的靜壓能—(p/

)r；顯然，測(cè)速計(jì)管內(nèi)、外測(cè)得的差值：；而外管只在管側(cè)壁開(kāi)有又：rR2∵皮托管的制造精度等原因，∴當(dāng)被測(cè)數(shù)據(jù)要求精度較高時(shí)應(yīng)乘以校正系數(shù)C(=0.98~1.00)。

安裝時(shí)注意：①皮托管橫管的軸線與測(cè)流速的流體所流經(jīng)管的軸線平行；②其上、下游應(yīng)各有50D的直管段，而d皮

D/50。皮托管適用于大管徑氣體流量的測(cè)量、測(cè)流速分布；不適于測(cè)含固體雜質(zhì)的流體。3二、孔板流量計(jì)22’11’“孔板”內(nèi)孔的邊緣呈45

，安裝時(shí)孔心與管道軸線重合。工作時(shí)，產(chǎn)生“縮脈”現(xiàn)象，顯然此處A2min

u2max,p2min(水平管)。4當(dāng)流量

慣性

u2

,

p2

p=(p1

p2)

縮脈與孔板的距離

,(A2)

。為此，無(wú)法利用最大的

p反映流量的大小。于是，將下游截面設(shè)在孔板的銳角口(0-0’)上，若忽略1-0間的∑hf

，柏式：(1-65)但∵∑hf

，不能忽略，∴上式在使用時(shí)要乘以校正系數(shù)C1；22’11’00’5又∵孔板厚度很小(標(biāo)準(zhǔn)厚度

0.05d1)，

而測(cè)壓孔的直徑

0.08d1(6~12mm)，∴下游測(cè)壓口常裝在孔板后邊的某位置上，如：圖示為“角接法”；還有“徑接法”。測(cè)口的位移，使上式再乘以校正系數(shù)C2：由“連續(xù)性方程”：22’11’11’6則(1-65):

C0—孔流系數(shù)，無(wú)因次。實(shí)驗(yàn)測(cè)得。

C0

A0/A1lgRe

圖為“角接法”時(shí)C0=f(Re,A0/A1)曲線，設(shè)計(jì)合理的孔板流量計(jì)的C0=0.6~0.7。7由于流量計(jì)用于測(cè)流量，顯然在流速不知的情況下無(wú)法確定C0值，也就不能求得u0?！嘁捎谩霸嚥罘ā?。注意：用孔板流量計(jì)測(cè)氣體流速時(shí)，要考慮p變化帶來(lái)的影響；安裝時(shí)，板前應(yīng)有50d1的直管。A0/A1較小時(shí)，長(zhǎng)度可縮短些。8優(yōu)：孔板流量計(jì)的制造、調(diào)換都簡(jiǎn)便；可耐高溫、高壓，不怕含塵的氣體。

缺：圓孔的銳角邊緣易被腐蝕、磨損或掛焦

改變圓孔的形狀(定期校正)；能量損失大，按下式估算：(1-69)9三、文丘里流量計(jì)文丘里流量計(jì)的收縮角一般取15~25

，擴(kuò)大角取5~7

。流體流過(guò)漸縮漸擴(kuò)管時(shí)，避免了流體邊界層的脫離，基本上不產(chǎn)生漩渦，阻力損失較小。5

~7

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O’O10∵其工作原理與孔板的相同，

CV——文丘里流量系數(shù)，一般為：0.98~0.99。多用于測(cè)低壓氣體流速；但加工精度和造價(jià)較高，安裝時(shí)計(jì)身較長(zhǎng)?！?1四、轉(zhuǎn)子流量計(jì)前面幾種流速/量計(jì)都是：恒定的節(jié)流口面積，利用

p大小反映流速/量的大小。而轉(zhuǎn)子流量計(jì)是：恒定

p，變動(dòng)節(jié)流口面積反映流速/量的大小。結(jié)構(gòu)：帶有刻度的微錐形(4

)玻璃管；可自由運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子(浮子)，其材料可以是金屬、木、塑料等(

f>

)，也可以有各種形狀；安裝時(shí)要求玻璃管軸線垂直。12工作原理：11’22’流體從流量計(jì)的下端流入,流經(jīng)轉(zhuǎn)子與玻璃管的環(huán)隙時(shí)，截面變小流速增大；p2min)；轉(zhuǎn)子受地心引力——重力，轉(zhuǎn)子在流體中受到浮力，則轉(zhuǎn)子在流體中：

凈重

=重力－浮力=。由于1、2兩個(gè)截面的面積不同，流體對(duì)轉(zhuǎn)子施加了一個(gè)推動(dòng)力，即：

p=(p1

p2)。(2截面處:u2max，13當(dāng)

pAf

>凈重，轉(zhuǎn)子向上升??；

pAf<凈重，轉(zhuǎn)子向下沉落；

pAf=凈重，轉(zhuǎn)子才會(huì)在玻管中的某一高度上打轉(zhuǎn)(或不動(dòng))。此時(shí)：(1-69)若流量增大而轉(zhuǎn)子不動(dòng)：勢(shì)必引起環(huán)流速度增大

p2

讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)從轉(zhuǎn)子的上端面垂直對(duì)著玻璃管上的刻度讀取，同時(shí)要注意刻度的單位、范圍。

p

pAf>凈重

轉(zhuǎn)子升

A環(huán)

u環(huán)

p恢復(fù)平衡值。

轉(zhuǎn)子降

A環(huán)

p定。流量

14流體流經(jīng)環(huán)隙時(shí)，流量與壓強(qiáng)降的關(guān)系類(lèi)似流體流經(jīng)孔板流量計(jì)時(shí)的情況：lgRe0.3

CR1.00.5(1-70)轉(zhuǎn)子流量計(jì)在出廠時(shí)用20℃的水或20℃，0.1MPa的空氣進(jìn)行刻度標(biāo)定。15若所測(cè)