17、18简单复杂管路,流量测量

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1、一、教学课题：第一章流体流动第五节管路计算第六节流速和流量的测・占_a二、教学目的：通过学习，使同学们了解简单管路分类，复杂管路的特点与计算；掌握简单管路的计算，了解测速管、文丘里流量计、转子流量计相关原理与结构，拿握孔板流量计相关原理与结构。三、课时：2h,第11次第11周11.12日星期一C24（1.2节）第11次第11周11.13日星期二C23（5.6节）四、课型：新课五、教具：白板笔、多媒体、激光笔六、教学重点：简单管路的计算、孔板流量计相关原理与结构及本章总结教学难点：复杂管路的特点与计算七、教学方法和手段

2、：主要以讲授为主，图表教学为辅八、主要内容：同学们好！上节课我们学习第一章流体流动第四节管内流动阻力，请同学们来回忆下上节课我们有3个公式很重要。1、直管阻力的通式（摩擦系数即范宁公式）Pf=phr=Z—P"d2、层流时的摩擦系数（层流时的最大速度、层流摩擦系数）3、流体在管内流动的总阻力计算。层流流动时久与/?£的关系；层流时平均速度等于管中心处最大速度的一半同学们，化工管路是由垃管和各种部件（管件与阀门等）构成。它分为简单管路与复杂管路，所以，我们有必要了解化工管路构成的基本知识。请同学们翻到教材57页，我们将

3、学习流体流动最后2节的课程，主要是第五节：一、简单管路分类二、简单管路的计算三、复杂管路的特点第六节一、测速管二、孔板流量计三、文丘里流量计四、转子流量计首先我们來看一、管路的分类管路包括简单管路与复杂管路（并联与串联）。简单管路的特点：①wl=w2=w3通过各截而的流量不变,V1=V2=V3（P=const）；②整个管路的阻力等于各管段阻力与各局部阻力Z和：二、简单管路计算1•设计型计算已知乙、d、V,求管路计算基本方程：1）连续性方程ul/u2=(d2/dl)22)柏努利方程gz’+¥+H+We=昵+寻+匹+》h

4、f2p2pJ3)阻力计算方程2.操作型计算已知Ehf、L、d,求u或V已知L、Ehf、u,求d?诙仇乎+茗）至dred2=2（Re,^/J）=2（如,w/d）3、最适宜管径厂管径选择原则：设备费+动力费（操作费）最少。三、复杂管路的特点1、并联管路I、II、III并联管路段特点：①w二wl+w2+w3；当P=constV=V1+V2+V3；②并联的管段内压强降相等即阻力损失相等，即：Yh=Z/z=S/zflfl/3③并联管段内的流量按下式分配管路长，管径细而阻力较大的管段通过的流量小，反之流量人注意：计算并联管路的阻

5、力时只需考虑其中任一管段的阻力即町，绝不能将并联的各管段阻力全部加和作为并联管路的阻力。市此可见，并联管路在不另加能量的前提下能适当增大流体输送量。（授为经济便利的增大流量的方法，但有限）2、分支和汇合管路3、分支管路（从主管分出支管，而在支管上又有分支的管路）特点：①主管的流量等于各支管的流量之和VA=VB+VC②分支点处的总机械能是一定值第六节流速和流量的测量一、测速管（插入图片）1、测速管（皮托管）的结构2、测速管的工作原理对某水平管路，测速管的内管A点测得的是管口所在位置的局部流体动能与静压能之和3、使用皮托

6、管的注意事项1）所测的速度是管路内某一点的线速度，可用于测定速度分布2）测定管中心的速度后可换算为平均流速3）测速管应放置于流体均匀流段，且其管口截而严格垂直于流动方向，--般测量点的上、下游最好均有50倍直径长的直管距离，至少应有8~12倍直径长的直管段4）尽量减少对流动的T扰外，一般应选取皮托管的直径小于管径的1/50二、孔板流量计2、孔板流量计的工作原理当流体以一定的流量流经小孔时，流速变人，压强变小，在孔前后产生一定的压强差，流量越大，所产生的床强差越大，因此，利用测量压强差的方法就可测杲流体流杲。在1』和2

7、2间列柏努利方程，略去阻力损失3、孔板流量计的优、缺点优点：构造简单，安装方便缺点：流体通过孔板流量计的阻力损失很大孔板的缩口愈小，孔口速度愈大，读数就愈大，阻力损失愈大。所以，选择孔板流量计A0/A1的值，往往是设计该流量计的核心问题三、文丘里流量计优点：阻力损失小，多用于低压气体、固体颗粒多的悬浮液流量的测量。缺点：加工精度要求较高，造价较高，并口在安装时流量计本身占据较长的管长位置。四、转子流量计1、转子流量计的结构上大下小的垂直锥形玻璃管转子密度应人于被测流体的密度2、转子流量计的工作原理当流体自下而上流过锥

8、形管时，锥形管中的转子受到三个力的作用，其-•是垂直向上的推动力；其二是转子自身重力；其三是转子受到的浮力。转子上浮后，环隙面积逐渐增人，从而降低了环隙处流体的流速，导致转子上、下侧压力差降低，当转子受到的推动力等于转子受到的重力与浮力之差时,转子将在一定高度处旋转,因此，根据转子位置的髙低，可读出此时流体流量的大小。3、流量公式转子处于稳定状