化工基础流速和流量的测量教学ppt

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1、第四讲2.5流速和流量的测量●以机械能衡算方程为基础的测定方法，应用公式：1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。u1A1=u2A21测速管（毕托管Pitot）(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——滞点压力。滞点压力(冲压能)=静压能+动能ABR毕托管构造原理示意图CP：校正系数，一般取0.98～1.

2、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，流体含固体杂质时不宜采用。2)安装4）毕托管的优点：◇　结构简

3、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

4、力损失，有：流速公式推导（p41)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(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%）。3文丘里流量计(1)结构及特点1)结构喉管2)

5、特点节流式流量计(恒截面，变压差)(2)测量原理列1-1及2-2面间的机械能方程式：(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。列1-1及2

6、-2间伯努利方程：(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(3)流量计的校正1)刻度标准(厂家)：液体20℃、水；气体20℃、101325Pa的空气。2)条件变化时，校正方法：*测不同种类流体时，a）校正密度同一刻度下，b）实验，重新标定刻度-流量曲线(常用方法）*量程不符时，改变转子ρf、Vf、Sf3)转子流量计的量程4)阻力损失(5)使用1)用于清洁或腐蚀性流体测量；2)玻璃管不耐高温、高压，易碎；3)开启时，应缓慢调节流量阀。1)

7、必须垂直安装（只能测垂直管中流量）；2)必须保证转子位于管中心；（转子上刻有斜槽）3)各种流量计在管路中的安装；为便于检修，各种流量计均应有旁路。(4)安装1)优点阻力损失小，测量范围宽，流量计前后不需稳定管段。(6)转子流量计的优缺点2)缺点不耐高压(小于0.5MPa)，管道直径有限(小于50mm)。2.6流体输送设备流体流动需要一定的推动力来克服管路和设备的阻力，才能把流体从低处送到高处，或从低压系统输送到高压系统。一般把输送液体的机械通称为泵，输送气体的机械称为风机或压缩机。①动力（叶轮）

8、式利用高速旋转的叶轮给流体提供动能。②容积（正位移）式利用活塞、齿轮、螺杆等直接挤压流体③不属于上述类型的其它形式的泵，如喷射泵。本节以离心泵和往复压缩机为例，简单介绍它们的基本构造、原理及其相关特性。作用：向系统输入能量，补充所需机械能；用于流体的输送或加压。1.离心泵离心泵的构造和工作原理离心泵是化工生产上广泛应用的一种液体输送设备。它的主要构造如图所示。泵的主要部件有：叶轮、泵轴、蜗状泵壳、吸入管、压出管及底阀等。蜗壳（外壳）；叶轮：敞式,半蔽式,蔽式单吸式、双吸式。附属装置：底阀、滤网、