《流速與流量的測定》PPT課件

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1、回憶上節(jié)內(nèi)容流體阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動(dòng)狀況、壁面的形狀等因素有關(guān)。直管阻力式中：le——當(dāng)量長度式中：?----局部阻力系數(shù)1）當(dāng)量長度法2）局部阻力系數(shù)法查數(shù)據(jù)表●以機(jī)械能衡算方程為基礎(chǔ)的測定方法，應(yīng)用公式：2.4流速和流量測定●流體的速度和流量測定是一個(gè)重要的測量參數(shù)；●測量用的方法和流量計(jì)的種類很多。1.測速管（畢托管Pitot）:測管路中流體的點(diǎn)流速(1)結(jié)構(gòu)同心套管、壓差計(jì)。RAB實(shí)際應(yīng)用的畢托管示意圖(2)測量原理未放測速管時(shí)，截面各點(diǎn)均為靜壓能。放入測速管后，外管：開口平行于流向pB——靜壓能；內(nèi)管：開口垂直于流向pA——滯點(diǎn)

2、壓力。滯點(diǎn)壓力(沖壓能)=靜壓能+動(dòng)能RAB實(shí)際應(yīng)用的畢托管示意圖21CP：校正系數(shù)，一般取0.98～1.00(實(shí)測)流量計(jì)標(biāo)定：校正流量計(jì)的過程。(3)使用方法1)測量點(diǎn)速度問題：如何測平均流速、流量、速度分布平均流速：放于管中心處，測出umax，層流：湍流：a）管口截面：嚴(yán)格垂直于流體的流動(dòng)方向；b）測量點(diǎn)選擇：在穩(wěn)定流動(dòng)段（直管段），且前后直管各50d,至少8-12d；c）畢托管直徑：外徑不超過管徑的1/50；d）測量氣體時(shí)：壓力變化不超過15%；要求氣體流速>5m/s；e）壓差較小時(shí)：可配合微差壓差計(jì)使用。3)適用條件大直徑管路，流體含固體雜質(zhì)時(shí)

3、不宜采用。2)安裝4）畢托管的優(yōu)點(diǎn)：◇結(jié)構(gòu)簡單；◇使用方便；◇流體的機(jī)械能損失很少。5）畢托管的局限性：◇測速管較多地用于測量氣體流場中某點(diǎn)的速度；◇測壓孔易堵塞。2.孔板流量計(jì)(1)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)孔板：測量元件；縮脈：孔板后1/3～2/3d處。R121002d1S1u1d0S0u0d2S2u2孔板流量計(jì)壓差計(jì)兩種取壓方式：縮脈取壓：孔板前1d孔板后0.5d處。角接取壓：孔板前后，并盡量靠近孔板。工業(yè)上，常用角接取壓。2)特點(diǎn)：節(jié)流式流量計(jì)(恒截面，變壓差)(2)測量原理在上圖所示的1-1、2-2面間列機(jī)械能衡算方程：若不考慮阻力損失，有：或考慮阻力

4、損失，并以孔口流速u0代替縮脈處速度u2，則有：又—流量系數(shù)或孔流系數(shù)式中：0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系數(shù)C0流量系數(shù)與Re之間的關(guān)系直徑比(3)安裝要求1)穩(wěn)定段長度：上游15~40d，下游5d處；2)不宜安裝在要求阻力很小處(如泵入口)。(4)主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用方便，造價(jià)低；缺點(diǎn)：永久阻力損失大（實(shí)測壓差的75%）。說明：當(dāng)被測流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，是壓力比、絕熱指數(shù)級

5、直徑比的函數(shù)，可查表得到。問題：怎樣求流體流量？0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系數(shù)C0流量系數(shù)與Re之間的關(guān)系試差法d0/d1C0qvuRe假定步驟：例題：以孔板流量計(jì)測量某氣體的流量。已知?dú)怏w溫度為400℃，表壓力為1.962MPa，管內(nèi)徑為190mm，孔板內(nèi)徑為130mm。在此條件下氣體的密度為6.82kg/m3，粘度為23.75×10-6PaS，孔板前后的壓差為58.86KPa，試求氣體的質(zhì)量

6、流量（設(shè)氣體的膨脹系數(shù)ε=1）d0/d1=0.13/0.19=0.68假設(shè)C0在定值區(qū)域內(nèi)，用d0/d1值由圖中查的C0=0.68而：μ=23.75×10-6PaS△P=58.86KPaS0=0.785d02=0.0133m2qm=8.1Kg/s校核Re及C0解：查表的C0=0.68，與假設(shè)一致，故假設(shè)正確。3.文丘里流量計(jì)(1)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)喉管2)特點(diǎn)節(jié)流式流量計(jì)(恒截面，變壓差)(3)安裝要求穩(wěn)定段長度：上游50d，下游10d。(4)主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：永久阻力損失小(實(shí)測壓差Δp1-3的10%)；缺點(diǎn)：造價(jià)較高，本身尺寸較長。(5)孔板流量計(jì)和文

7、丘里流量計(jì)1)只能測平均流速，不能測速度分布；2)采用試差法求流量系數(shù)Cv或C0；3)可繪制校正曲線，直接查取壓差-流量關(guān)系。4.轉(zhuǎn)子流量計(jì)(1)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1）結(jié)構(gòu)錐形體（錐角約40）；轉(zhuǎn)子（密度大于流體密度）。2)特點(diǎn)：變截面，恒壓差。從轉(zhuǎn)子的懸浮高度直接讀取流量數(shù)值。它由一個(gè)截面積自下而上逐漸擴(kuò)大的錐形玻璃管構(gòu)成。列1-1及2-2間的機(jī)械能衡算方程：(2)測量原理原理：轉(zhuǎn)子在流體中受力平衡對控制體(含轉(zhuǎn)子的圓柱體)作力衡算：z2z121轉(zhuǎn)子受力分析轉(zhuǎn)子體積流體流動(dòng)方向轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量系數(shù)(3)流量計(jì)的校正1)刻度標(biāo)準(zhǔn)(廠家)：液體20℃、水；氣體20

8、℃、101325Pa的空氣。2)條件變化時(shí)，校正方法：*測不同種類流體時(shí)，a）校