化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.6流速与流量的测量

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1、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2021/9/1611.6流速与流量的测量1.6.1测速管（皮托管）一、结构二、原理取A、B截面列伯努利方程：点速度：2021/9/162即讨论：（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；2021/9/163三、安装（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距离；（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；（3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即d0

2、速，再计算流量。2021/9/164一、结构与原理1.6.2孔板流量计2021/9/165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二、流量方程问题：（1）实际有能量损失；（2）缩脉处A2未知。2021/9/166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。由连续性方程令2021/9/167体积流量质量流量则C0——流量系数（孔流系数）A0——孔面积。2021/9/168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Re是以管道的内径

3、d1计算的雷诺数2021/9/169当Re>Re临界时，(3)测量范围一般C0=0.6~0.7孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。Re临界值2021/9/1610三、安装及优缺点（1）安装在稳定流段，上游l>10d，下游l>5d；（2）结构简单，制造与安装方便；（3）能量损失较大。2021/9/16111.6.3文丘里（Venturi）流量计属差压式流量计；能量损失小，造价高。2021/9/1612CV——流量系数（0.98～0.99）A0——喉管处截面积2021/9/16131.6.4转子流量计一、结构与原理从转子的悬浮高度直接读取

4、流量数值。2021/9/1614二、流量方程转子受力平衡：上升力（压差）＝净重力（重力-浮力）在1-1′和0-0′截面间列柏努利方程0′1′102021/9/1615流体的浮力动能差由连续性方程CR——流量系数2021/9/1616体积流量（1）特点：恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。讨论：（2）刻度换算标定流体：20℃水（＝1000kg/m3）20℃、101.3kPa下空气（＝1.2kg/m3）2021/9/1617CR相同,同刻度时式中：1——标定流体；2——被测流体。气体转子流量计2021/9/1618三、安装及优缺点（1）

5、永远垂直安装，且下进、上出，安装支路，以便于检修。（2）读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高；（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。2021/9/1619例1-20某气体转子流量计的量程范围为4～60m3/h。现用来测量压力为60kPa（表压）、温度为50℃的氨气，转子流量计的读数应如何校正？此时流量量程的范围又为多少？（设流量系数CR为常数，当地大气压为101.3kPa）2021/9/1620提问：流量qv增加一倍，孔板流量计的阻力损失为原来倍，转子流量计的阻力损失为原来倍，孔板流量计的孔口速度为原来倍

6、，转子流量计的环隙流速为原来倍，孔板流量计两端压差计的读数为原来倍,转子流量计两端压差计的读数为原来倍。4121412021/9/16212021/9/16222021/9/1623例1-21:如图示，用泵将贮槽A内的油用φ159×4mm的管道送至设备B,设备B内液面上方压力表读数为0.3kgf/cm2,管路总长度(包括孔板在内所有局部阻力的当量长度，不含管路出口阻力损失)为80m,管路上装有孔板流量计,孔板的内径为56.6mm,孔流系数c0=0.61,∪形压差计读数Ｒ=747mmHg。求:(1)流量m3/h?(2)泵的压头(m油柱)?(3

7、)当泵的效率η=70％,求轴功率(kw)？已知ρ油=878kg/m3,粘度μ=4.1cp,ρ汞=13600kg/m3,管内流动的摩擦系数可按下列式子计算:层流时λ=64/Re,湍流时λ=0.3164/Re0.25。2021/9/16242021/9/16252021/9/16262021/9/1627