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流速与流量的测量.ppt

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1.6 流速与流量的测量,1.6.1 测速管,1.6.2 孔板流量计,,,1.6.3 文丘里流量计,1.6.4 转子流量计,,一、测速管(皮托管)的结构,1.6.1 测速管(皮托管),图1-41 测速管(皮托管)的结构,二、测速管(皮托管)原理,内管A处:,外管B处:,(1-63),(1-64),(1-65),即,点速度:,(1-67),(1-66),(1)皮托管测量流体的点速度,可测速度分布曲线;,(2)流量的求取:,测管中心最大流速,由 求平均流速,再计算流量。,由速度分布曲线积分,讨论:,三、安装,(1)测量点位于均匀流段,上、下游各有50d直管距离;,(3)皮托管外径 d0 不应超过管内径 d 的 1/50,即 d0 d/50 。,(2)皮托管管口截面严格垂直于流动方向;,一、结构与原理,1.6.2 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,/资料/vh113.mpg,二、流量方程,在1-1′截面和2-2′截面间列柏努利方程,暂不计能量损失,变形得,(1-68),(1-69),,问题:,(2)缩脉处A2未知。,(1)实际有能量损失;,解决方法:用孔口速度u0替代缩脉处速度u2,引入校正系数 C。,(1-71),(1-70),,由连续性方程,令,(1-73),(1-74),(1-72),,则,体积流量,(1-77),(1-76),(1-75),,A0——孔面积,质量流量,C0——流量系数(孔流系数),(1-78),,讨论:,(1)特点:,恒截面、变压差——差压式流量计,(2)流量系数C0,对于取压方式、结构尺寸、加工状况均已规定的标准孔板,(1-79),Red是以管道的内径d1计算的雷诺数,当Red Re临界时,,一般 C0=0.6~0.7,(1-80),(1-81),,(3) 测量范围,孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。,(1-83),(1-82),图1-43 孔板流量计 C0与Re、A0 /A1 的关系曲线,三、安装及优缺点,(1)安装在稳定流段,上游l 10d,下游l 5d;,(3)能量损失较大 。,(2)结构简单,制造与安装方便 ;,1.6.3 文丘里(Venturi)流量计,属差压式流量计;,能量损失小,造价高。,图1-44 文丘里流量计,/资料/vh114.mpg,A0——喉管处截面积,CV——流量系数(0.98~0.99),(1-84),1.6.4 转子流量计,一、结构与原理,从转子的悬浮高度直接读取流量数值。,图1-45 转子流量计,/资料/vh115.mpg,二、流量方程,转子受力平衡,在1-1′和0-0′截面间列柏努利方程,,,,,,,,,1,1′,0,0′,(1-85),(1-86),(1-87),流体的浮力,动能差 (升力),,,(1-88),(1-89),将(1-88)代入(1-85)得:,CR——流量系数,体积流量,(1-91),(1-92),由连续性方程,(1-90),讨论:,恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。,(2)刻度换算,20℃、101.3kPa下空气( =1.2kg/m3),(1)特点:,标定流体:,20℃水(=1000kg/m3 ),CR相同,同刻度时,2——被测流体。,气体转子流量计,式中:,1——标定流体;,(1-93),(1-94),三、安装及优缺点,(1)永远垂直安装,且下进、上出,安装支路,以便于检修。,(3)玻璃管不能经受高温和高压, 在安装使用过程中玻璃容易破碎。,(2)读数方便,流动阻力很小,测量范围宽,测量精度较高;,End,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,
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