第七章 流速及流量測(cè)量ppt課件.ppt

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1、第七章流速及流量測(cè)量§7-1流速測(cè)量§7-2流速測(cè)量?jī)x表的標(biāo)定§7-3流量測(cè)量方法和分類§7-4差壓式流量測(cè)量§7-5葉輪式流量計(jì)§7-6電磁流量計(jì)§7-7渦街流量計(jì)§7-8容積式流量計(jì)§7-1流速測(cè)量測(cè)量方法：直接：1.機(jī)械式風(fēng)速儀:利用流動(dòng)氣體的動(dòng)壓推動(dòng)機(jī)械裝置。2.散熱率法：熱電風(fēng)速儀熱線風(fēng)速儀間接：1.動(dòng)力測(cè)壓法，畢托管2.激光測(cè)速法一、機(jī)械方法測(cè)量流速1.原理：置于流體中的葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與流體的流速成正比。2.分類：①翼式：葉片為幾片扭成一定角度的鋁薄片。②杯式：葉片為鋁制的半球形葉片3.特點(diǎn)：翼式：靈敏度>杯式杯式:測(cè)量范圍上限>翼式可測(cè)：0.25～30m/S范

2、圍內(nèi)脈動(dòng)速度，最大值，最小值，平均值4.注意事項(xiàng)：⑴風(fēng)速儀的葉輪全部放置于氣流流速中⑵旋轉(zhuǎn)平面和氣流方向之間的偏差在規(guī)定范圍之內(nèi)。二、散熱率法測(cè)量流速1.測(cè)量原理發(fā)熱的測(cè)速傳感器的散熱率與流體流速成比例的特點(diǎn)。2.熱球風(fēng)速儀1）原理圖兩個(gè)獨(dú)立電路：①供給帶熱體恒定電流回路②測(cè)量帶熱體溫度的回路---熱電偶③帶熱體：金屬線圈測(cè)量元件——熱電偶④二次儀表：電源、放大、顯示2）工作過(guò)程通電帶熱體?被測(cè)氣流Q散~VV??Q散?，若I一定?Q熱一定?V??T熱?測(cè)出T熱~V三、熱線風(fēng)速儀——使用最多的測(cè)微風(fēng)速，測(cè)量氣流運(yùn)動(dòng)情況1）基本原理①以熱絲（鎢絲或鉑絲）或熱膜（鉑或鉻制成薄膜）為

3、探頭?裸露被測(cè)氣流中。②并將探頭接接入惠斯頓電橋，為一橋臂，熱膜外涂石英膜絕緣層——與流體絕緣③當(dāng)T不變時(shí)，熱絲上的電功率＝熱絲在氣流中瞬時(shí)耗去的熱量。I——流過(guò)熱絲電流RW——熱絲的電阻?——對(duì)流換熱系數(shù)F——熱絲表面積TW——熱絲表面溫度Tf——?dú)饬鳒囟?）熱絲電阻RW~T變化Ｒ０——０℃時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值?——熱絲材料的溫度電阻系數(shù)2）?與v氣流有關(guān)。V?????散熱快?！郃、B——與散熱及熱絲材料結(jié)構(gòu)等有關(guān)的常數(shù)。?——?dú)饬髅芏纫陨细魇酱氲仁剑喝魺峤z結(jié)構(gòu)等參數(shù)已定則：僅有V、TW以及I變化則：又∵∴上式說(shuō)明：①I（或T）一定?V與T（或I）成單值函數(shù)關(guān)系。?熱線風(fēng)速儀有

4、恒流、恒溫（恒阻）兩種設(shè)計(jì)電路。2）恒溫法——較為常用①熱線感受氣流速度＝0時(shí)，調(diào)節(jié)電橋?G＝0②進(jìn)行測(cè)量時(shí)，熱絲T??R調(diào)節(jié)?I??T?（恒溫）?電橋平衡?G＝0（∵最終RW恒定）測(cè)量I?V3）恒流法原理圖與熱球風(fēng)速儀類似優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：測(cè)速探頭在變溫度阻狀態(tài)下工作，易使敏感元件老化，穩(wěn)定性差。三、動(dòng)力測(cè)壓法測(cè)量流速工作原理:1)伯努力方程靜壓動(dòng)壓全壓?畢托管　　　靜壓，總壓實(shí)際測(cè)量：KP——速度校正系數(shù)（0.83~0.87標(biāo)準(zhǔn)0.96）可壓縮流：K——流體等熵指數(shù)M——馬赫數(shù)當(dāng)M<0.2?按不可壓縮流計(jì)算M>0.2?按上式計(jì)算一般情況下按不可壓縮流體計(jì)算2）畢托管構(gòu)成

5、原理小孔M：孔平面與來(lái)流垂直每個(gè)小孔N：與來(lái)流相切進(jìn)入小孔N的壓力——靜壓進(jìn)入小孔M的壓力——靜壓＋滯止后動(dòng)能轉(zhuǎn)變成的一部分壓力設(shè)M點(diǎn)氣體繞流而完全滯止測(cè)VM＝0。則∴2.畢托管的形式三種基本型：1）動(dòng)壓測(cè)壓管結(jié)構(gòu)：感測(cè)頭、管身、引出管感測(cè)頭：錐形、圓形、橢圓形?？倝簻y(cè)量：總壓孔——感測(cè)頭端部與內(nèi)管連通靜壓測(cè)量：靜壓孔——外管表面靠近感測(cè)頭端部適當(dāng)　　　位置有一圈小孔。標(biāo)準(zhǔn)畢托管：上述結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：測(cè)量精度高，無(wú)需再校正，含塵濃度??易堵塞用途：①測(cè)清潔空氣的流速②對(duì)其它儀表進(jìn)行校定2）T型畢托管結(jié)構(gòu)：兩根相同的金屬管組成感測(cè)頭部：方向相反的兩個(gè)相互平行開(kāi)口?？倝?迎著來(lái)流的孔

6、；靜壓：另一孔適合：測(cè)含塵較大的氣流和粘度較大的液體3）動(dòng)壓平均管，阿牛巴畢托管?為測(cè)多點(diǎn)風(fēng)速而得到平均風(fēng)速適用：圓形風(fēng)道風(fēng)道截面?若干相等面積（如圖4個(gè)相等面積）?測(cè)出各小面積的總壓力值?取各總壓力平均值?平均總壓力總壓力取壓管——笛形管靜壓管——取壓口背向氣流三、畢托管的使用1.畢托管使用條件1）畢托管測(cè)速下限規(guī)定：畢托管總壓力孔直徑上的流體V太小，則動(dòng)壓太小——測(cè)量不準(zhǔn)，開(kāi)口較大V太小，靈敏度下降T型測(cè)速V>3m/s2）減少測(cè)量誤差：（最大<0.04）（相對(duì)粗糙度）管道內(nèi)徑>100mm3）使用前用標(biāo)準(zhǔn)畢托管校正?校正系數(shù)4）總壓孔與流體流動(dòng)方向相對(duì)，且軸線與流體流動(dòng)方向

7、一致。5）防止靜壓孔堵塞2.測(cè)點(diǎn)選擇1）測(cè)點(diǎn)位置已經(jīng)達(dá)到典型的紊流速度分布。①測(cè)出管道中心流速V平均②測(cè)距管道內(nèi)壁處流速?V平均選擇方法：①中間距形法——應(yīng)用最廣管道?若干面積相等小截面，則該小截面V?各小截面的平均流速V平均a.圓形管道?分成圓環(huán)?再分2倍，測(cè)點(diǎn)選在面積等分線上。在以ri為半徑的圓環(huán)上要選四個(gè)等分點(diǎn)作測(cè)點(diǎn)則（測(cè)點(diǎn)數(shù)）圓形管道內(nèi)流體的V平均＝各測(cè)點(diǎn)V測(cè)n??測(cè)量精度?b)矩形管道?截面分成數(shù)量與測(cè)點(diǎn)數(shù)相同的等面積矩形測(cè)區(qū)，長(zhǎng):寬＝1~2測(cè)點(diǎn)?等面積的矩心上。②流體測(cè)定斷面分區(qū)數(shù)多少?根據(jù)