流體流動流量測量

1、流體流動流量測量第1頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四Ru1,p1U2=0p2u3外測壓孔管口1 測速管第2頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四 內(nèi)管所測的是靜壓能p1/和動能u12/2之和，合稱為沖壓能，即外管壁上的測壓小孔與流體流動方向平行，故外管測的是流體靜壓能p1/。則有壓差計(jì)讀數(shù)反映沖壓能與靜壓能之差，即：第3頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四若該U型管壓差計(jì)的讀數(shù)為R，指示液的密度為0，流體的密度為，則根據(jù)靜力學(xué)基本方程，可得當(dāng)被測的流體為氣體時(shí)，上式可化簡為第4頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四

2、幾點(diǎn)說明靜壓頭和動壓頭之和稱為沖壓頭。測速管測的是點(diǎn)速度。測速管應(yīng)置于穩(wěn)定段。測速管流速計(jì)算修正式如下：第5頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四21RA1A0A2縮脈：流體截面 的最小處。2 孔板流量計(jì)在孔板前與板后流體縮脈處連接U形差壓管。第6頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四對圖示的水平管道，在1、2截面間列柏努利方程式，即流體通過孔板時(shí)，流速增大，靜壓頭減少，通過測量孔板前后壓力差，由靜壓頭的減少值依據(jù)伯努利方程算出流速。測速原理第7頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四根據(jù)連續(xù)性方程，有聯(lián)立上兩式，則有則體積流量為第8頁，共2

3、2頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四流量計(jì)算公式 A2是流體脈縮面積，難以得知，以孔的截面積乘以系數(shù)代之。 第9頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四第10頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四幾點(diǎn)說明 C0稱為孔流系數(shù) 孔板安裝應(yīng)與管軸垂直，并置于穩(wěn)定段。盡量使流量計(jì)在孔流系數(shù)為常數(shù)的范圍內(nèi)工作。第11頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四組成：錐形玻璃管和轉(zhuǎn)子3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)由一個(gè)倒錐形的玻璃管和一個(gè)能上下移動的轉(zhuǎn)子所構(gòu)成，玻璃管外壁上刻有流量值。第12頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四測速原理

4、 流量計(jì)垂直安裝，流體自下而上通過轉(zhuǎn)子與管壁間的環(huán)隙，轉(zhuǎn)子隨流量增大而上移，當(dāng)轉(zhuǎn)子受力達(dá)到平衡時(shí)，將懸浮在一定高度，流量值由壁面刻度讀取。 第13頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四流量計(jì)算公式 當(dāng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮在一定高度時(shí)，對轉(zhuǎn)子上、下兩端面的流體截面列柏努利方程： 忽略位壓頭的變化及阻力損失 第14頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四 與孔板流量計(jì)流量式整理方法相同，轉(zhuǎn)子流量計(jì)公式為： 壓差是定值，可通過對轉(zhuǎn)子受力平衡分析確定其計(jì)算式。 第15頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四轉(zhuǎn)子平衡時(shí)，有： 第16頁，共22頁，2022年，5月

5、20日，11點(diǎn)3分，星期四幾點(diǎn)說明流量計(jì)應(yīng)垂直安裝在管道上。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是變流通截面積、恒壓差型的流量計(jì)。第17頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四例題：水在管內(nèi)流動，截面1處管內(nèi)徑為0.2m，流速為0.5m/s，由于水的壓強(qiáng)產(chǎn)生水柱高1m；截面2處管內(nèi)徑為0.1m。若忽略水由1至2處的阻力損失，試計(jì)算截面1、2處產(chǎn)生的水柱高度差h為多少m？ 水1mh第18頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四解：1-1、2-2間列柏努利方程式：Z1+u12/2g+p1/g=Z2+u22/2g+p2/g+hf p1-p2=g(u22/2g-u12/2g)=(u22/2-u1

6、2/2)又u2/u1=d12/d22u2=0.5*(0.2/0.1)2=2m/s u2代入，得： p1-p2=(22-0.52/2)=1876N/m2p1-p2=gh h=(p1-p2)/g=1875/(1000*9.81)=0.191m第19頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四 例 有一內(nèi)徑為d50mm的管子，用孔板流量計(jì)測量水的流量，孔板的孔流系數(shù)C0.62，孔板內(nèi)孔直徑25mm，U形壓差計(jì)的指示液為汞：（1）U形壓差計(jì)讀數(shù)R200mm，問水的流量為多少？（2）U形壓差計(jì)的最大讀數(shù)800mm，問能測量的最大水流量為多少？（3）若用上述U形壓差計(jì)，當(dāng)需測量的最大水流量為30/h時(shí)，則孔板的孔徑應(yīng)該用多大？ （假設(shè)孔板的孔流系數(shù)不變）第20頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，星期四解：（1）V=0.7850.02524.363600=7.7m3/h(2)V=0.7850.02528.723600=15.4m3/h第21頁，共22頁，2022年，5月20日，11點(diǎn)3分，