《流量測量技術(shù)》ppt課件

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1、第8章流量測量技術(shù)8.1流量測量的基礎(chǔ)知識8.2流量測量儀表8.3流量標(biāo)準(zhǔn)裝置流量測量技術(shù)和儀表的應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)生產(chǎn)過程能源計量一次能源（煤炭、原油、瓦斯氣、石油氣、天然氣）二次能源（電力、焦炭、煤氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及含能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等生物技術(shù)交通運(yùn)輸環(huán)保工程空氣污染(煙廢氣排放)、水污染管道輸送8.1流量測量的基礎(chǔ)知識8.1.1流量和流量計8.1.2流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識8.1.3流量測量方法與流量儀表的分類V--體積；M--質(zhì)量；t--時間；A--截面面積；ρ--流體密度流量的概念和單位流體的流量是指在

2、短暫時間內(nèi)流過某一流通截面的流體數(shù)量與通過時間之比，該時間足夠短以致可認(rèn)為在此期間的流動是穩(wěn)定的。此流量又稱瞬時流量。流體數(shù)量以體積表示稱為體積流量，流體數(shù)量以質(zhì)量表示稱為質(zhì)量流量。單位：m3/s單位：Kg/s平均流速：?流體在流過截面上各點的流速。體積流量和質(zhì)量流量關(guān)系：累計流量在某段時間內(nèi)流體通過的體積或質(zhì)量總量稱為累積流量或流過總量，它是體積流量或質(zhì)量流量在該段時間中的積分，表示為：單位：m3單位：Kg8.1.2流體的物理性質(zhì)與管流基礎(chǔ)知識1.流體的密度2.流體粘度3.流體的壓縮系數(shù)和膨脹系數(shù)4.雷諾數(shù)雷諾數(shù)是流體流動的慣性力與粘滯力之

3、比雷諾數(shù)小，意味著流體流動時各質(zhì)點間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動，呈層流流動狀態(tài)。雷諾數(shù)大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流流動狀態(tài)，一般管道雷諾數(shù)Re＜2000為層流狀態(tài)，Re＞4000為紊流狀態(tài)，Re＝2000～4000為過渡狀態(tài)。在不同的流動狀態(tài)下，流體的運(yùn)動規(guī)律．流速的分布等都是不同的，因而管道內(nèi)流體的平均流速υ與最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動特性。研究具有圓形截面的管內(nèi)流動情況，當(dāng)管內(nèi)流體為層流狀態(tài)時，沿半徑方向上的流速分布可用下式表示：—距管中心距離處的流速；—

4、管中心處最大流速；—距管中心徑向距離；—管內(nèi)半徑。當(dāng)管內(nèi)流體為紊流狀態(tài)時，沿半徑方向上的流速分布為：n—隨流體雷諾數(shù)不同而變化的系數(shù)圓管內(nèi)的流速分布通過測流速求流量的流量計一般是檢測出平均流速然后求得流量。對于層流，平均流速是管中心最大流速的0.5倍()；紊流時的平均流速與值有關(guān)：表8-1雷諾數(shù)與n的關(guān)系2.5610.5420.5632.007.07.38.08.338.453.670.084.48.58.89.09.2110.0152.0198.0278.09.49.79.89.97.流體流動的連續(xù)性方程和伯努利方程(1)連續(xù)性方程任取一管

5、段，設(shè)截面Ⅰ、截面Ⅱ處的面積、流體密度和截面上流體的平均流速分別為A1、、和A2、、。=(2)伯努利方程當(dāng)理想流體在重力作用下在管內(nèi)定常流動時，對于管道中任意兩個截面Ⅰ和Ⅱ有如下關(guān)系式（伯努利方程）：:重力加速度；:截面Ⅰ和Ⅱ相對基準(zhǔn)線的高度；:截面Ⅰ和Ⅱ上流體的靜壓力；:截面Ⅰ和Ⅱ上流體的平均流速。實際流體具有粘性，在流動過程中要克服流體與管壁以及流體內(nèi)部的相互摩擦阻力而作功，這將使流體的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散。因此，實際流體的伯努利方程可寫為：—截面Ⅰ和Ⅱ之間單位質(zhì)量實際流體流動產(chǎn)生的能量損失。8.1.3流量測量方法與流量儀表的分類

6、1.流量測量方法流量測量方法大致可以歸納為以下幾類：(1)利用伯努利方程原理，通過測量流體差壓信號來反映流量的差壓式流量測量法；(2)通過直接測量流體流速來得出流量的速度式流量測量法；(3)利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測量流量的容積式測量；(4)以測量流體質(zhì)量流量為目的的質(zhì)量流量測量法。2。流量計的分類體積流量計差壓式流量計利用伯努利方程原理，通過測量流體差壓信號容積式流量計利用標(biāo)準(zhǔn)小容積來連續(xù)測量流量速度式流量計直接測量流體流速來得出流量質(zhì)量流量計推導(dǎo)式質(zhì)量流量計直接式質(zhì)量流量計類別工作原理測量精度％體積流量計差壓流量式流體流過通管道中的阻力件時產(chǎn)

7、生的壓力差與流量之間有確定關(guān)系，通過測量差壓值求得流量±1～2±1±2±1～4±0.5～5容流積量式計直接對儀表排出的定量流體計數(shù)確定流量±0.2～0.5±0.2速流度量式計通過測量管道截面上流體平均流速來測量流量±0.1～0.5±0.5～1±0.5～1.5±1直接式直接檢測與質(zhì)量流量成比例的量來質(zhì)量流量±1±0.2～2±0.15間接式同時測體積流量和流體密度來計算質(zhì)量流量±0.5體積流量計質(zhì)量流量計3.流量儀表的主要技術(shù)參數(shù)特性1：流量范圍及量程比流量計的流量范圍指可測最大流量和最小流量所限定的范圍。在這個范圍內(nèi)，儀表在正常使用條件下示值誤

8、差不超過最大允許誤差。最大流量與最小流量的比值稱為量程比，一般表達(dá)為某數(shù)與1之比，流量計量程比的大小受儀表的原理與結(jié)構(gòu)所限制。特性2：測量精確度和誤差流量計的精確度