《流速与流量的测定》PPT课件

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1、回忆上节内容流体阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况、壁面的形状等因素有关。直管阻力式中：le——当量长度式中：----局部阻力系数1）当量长度法2）局部阻力系数法查数据表●以机械能衡算方程为基础的测定方法，应用公式：2.4流速和流量测定●流体的速度和流量测定是一个重要的测量参数；●测量用的方法和流量计的种类很多。1.测速管（毕托管Pitot）:测管路中流体的点流速(1)结构同心套管、压差计。RAB实际应用的毕托管示意图(2)测量原理未放测速管时，截面各点均为静压能。放入测速管后，外管：开口平行于流向pB——静压能；内管：开口垂直于流向pA——滞点

2、压力。滞点压力(冲压能)=静压能+动能RAB实际应用的毕托管示意图21CP：校正系数，一般取0.98～1.00(实测)流量计标定：校正流量计的过程。(3)使用方法1)测量点速度问题：如何测平均流速、流量、速度分布平均流速：放于管中心处，测出umax，层流：湍流：a）管口截面：严格垂直于流体的流动方向；b）测量点选择：在稳定流动段（直管段），且前后直管各50d,至少8-12d；c）毕托管直径：外径不超过管径的1/50；d）测量气体时：压力变化不超过15%；要求气体流速>5m/s；e）压差较小时：可配合微差压差计使用。3)适用条件大直径管路，流体含固体杂质时

3、不宜采用。2)安装4）毕托管的优点：◇结构简单；◇使用方便；◇流体的机械能损失很少。5）毕托管的局限性：◇测速管较多地用于测量气体流场中某点的速度；◇测压孔易堵塞。2.孔板流量计(1)结构及特点1)结构孔板：测量元件；缩脉：孔板后1/3～2/3d处。R121002d1S1u1d0S0u0d2S2u2孔板流量计压差计两种取压方式：缩脉取压：孔板前1d孔板后0.5d处。角接取压：孔板前后，并尽量靠近孔板。工业上，常用角接取压。2)特点：节流式流量计(恒截面，变压差)(2)测量原理在上图所示的1-1、2-2面间列机械能衡算方程：若不考虑阻力损失，有：或考虑阻力

4、损失，并以孔口流速u0代替缩脉处速度u2，则有：又—流量系数或孔流系数式中：0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系数C0流量系数与Re之间的关系直径比(3)安装要求1)稳定段长度：上游15~40d，下游5d处；2)不宜安装在要求阻力很小处(如泵入口)。(4)主要优缺点优点：结构简单，制造、使用方便，造价低；缺点：永久阻力损失大（实测压差的75%）。说明：当被测流体为气体时气体膨胀系数，是压力比、绝热指数级

5、直径比的函数，可查表得到。问题：怎样求流体流量？0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系数C0流量系数与Re之间的关系试差法d0/d1C0qvuRe假定步骤：例题：以孔板流量计测量某气体的流量。已知气体温度为400℃，表压力为1.962MPa，管内径为190mm，孔板内径为130mm。在此条件下气体的密度为6.82kg/m3，粘度为23.75×10-6PaS，孔板前后的压差为58.86KPa，试求气体的质量

6、流量（设气体的膨胀系数ε=1）d0/d1=0.13/0.19=0.68假设C0在定值区域内，用d0/d1值由图中查的C0=0.68而：μ=23.75×10-6PaS△P=58.86KPaS0=0.785d02=0.0133m2qm=8.1Kg/s校核Re及C0解：查表的C0=0.68，与假设一致，故假设正确。3.文丘里流量计(1)结构及特点1)结构喉管2)特点节流式流量计(恒截面，变压差)(3)安装要求稳定段长度：上游50d，下游10d。(4)主要优缺点优点：永久阻力损失小(实测压差Δp1-3的10%)；缺点：造价较高，本身尺寸较长。(5)孔板流量计和文

7、丘里流量计1)只能测平均流速，不能测速度分布；2)采用试差法求流量系数Cv或C0；3)可绘制校正曲线，直接查取压差-流量关系。4.转子流量计(1)结构与特点1）结构锥形体（锥角约40）；转子（密度大于流体密度）。2)特点：变截面，恒压差。从转子的悬浮高度直接读取流量数值。它由一个截面积自下而上逐渐扩大的锥形玻璃管构成。列1-1及2-2间的机械能衡算方程：(2)测量原理原理：转子在流体中受力平衡对控制体(含转子的圆柱体)作力衡算：z2z121转子受力分析转子体积流体流动方向转子流量计的流量系数(3)流量计的校正1)刻度标准(厂家)：液体20℃、水；气体20

8、℃、101325Pa的空气。2)条件变化时，校正方法：*测不同种类流体时，a）校