《流速测量》PPT课件.ppt

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1、第7章流速及流量测量10:36:07本章主要内容流量测量方法流速测量方法机械法——叶轮式散热率法——热线式、热球式动力测压法——毕托管激光多普勒效应速度法——差压式、涡轮式、电磁式、超声波式容积法——椭圆齿轮、薄膜式质量法第一节流速测量机械法散热率法动力测压法激光多普勒测速法一．机械法测量流速1、种类：翼式、杯式杯式翼式测量原理：空气通过转杯时，推动叶片转动。根据叶轮转速与气流速度成正比的原理进行速度测量杯型机械式风速、风向仪翼型机械式风速仪适用范围：可用来测定仪表所在位置的气流速度，也可用于大型管道中气流的速度场，尤其适用于相对湿度较大的气流速度的测定。广

2、泛用于通风、空调的风速测量。可将叶轮的转速转换成电信号。注意事项测压前需调零测定时必须将叶轮风速仪全部置于气流中气流方向应垂直于叶轮的平面待气流推动叶轮转动20～30秒后再启动开关开始测量测定完毕应将指针回零读得风速值后还应在仪器所附的校正曲线上查得实际的风速值测量平均风速，不适于测量脉动气流和气流瞬时速度AVM-03风速计风速计档位测量范围分辨率误差M/S0.3-45.00.1±3%or0.1位KNOTS0.6-88.00.1±3%or0.1位ft/min60-880010±3%or10位Km/hr1-140.00.1±3%or0.1位温度(AVM-03)℃

3、0-600.1±0.8温度(AVM-03)℉32-1400.1±1.5二．散热率法测量流速原理：散热率与流体的速度相关测量仪器热线风速仪恒流法恒温法热膜风速仪热敏电阻恒温风速热球风速仪１、热线风速仪利用被加热的金属丝的热量损失来测量气体流速的ITT→vI→v恒流型恒温型恒流型热线风速仪如果在热线工作过程中，人为地用一恒值电流对热线加热，由于流体对热线对流冷却，且冷却能力随着流速的增大而加强。当流速呈稳态时，则可根据热线电阻值的大小确定流体的速度。特点：电路简单，敏感元件易老化，稳定性差，很少用于流速测量恒流式工作原理图恒温型热线风速仪如果在热线工作过程中，始终

4、保持热线的温度不变，则可通过测得流经热线的电流值来确定流体的速度。在实际测量电路中，测量的不是流经电路的电流，而是惠斯顿电桥的桥顶电压。克英公式：E2=A+Bun特点：敏感元件工作于恒温状态，稳定性好。精度较高，广泛用于流速测量，尤其是脉动气流的测量b)恒温式工作原理图热线风速仪工作原理图a)恒流式b)恒温(恒电阻)式热线风速仪热球风速仪1、原理当气流速度较小，可不考虑流体的可压缩性，并认为气流的密度为常数，建立伯努利方程：结论：测出总压和静压即可测得流体流速动力测压法基础式中，K为速度校正系数，标准化毕托管为0.96左右，S型毕托管一般为0.83~0.87三

5、、空气动力测压法测量流速对于可压缩性气体来说，总压和静压之间的关系式为：可压缩性修正系数绝热指数马赫数在通风空调工程中，气体流速一般低于40m/s，空气温度为20℃，音速为343m/s国标中规定：测压管的使用上限流体马赫数M<0.25时流速，测量下限流速在总压孔的雷诺数Re>200。上限或下限的规定都是为了避免造成过大的测量误差。气体的可压缩性程度对于动压的影响很小，一般情况下可忽略。（1+ε）=1.0034测压差的方法利用总压管、静压管，分别测量流体的总压和静压，以确定流体速度利用专门设计的复合测压管，同时测量流体的总压和静压（或两者之差），以确定流体速度2

6、、静压的测量测量方法静压管壁面测静压静压管：用细管弯成L形，头部为半球形，在水平测量段的表面上均匀布置测压孔，一般至少为6个，另一端接压力表，用来测量静压。注意：在不影响静压管强度的前提下，减少静压管直径D，从而减少对气流的影响测压孔开在距离管柱8~10D，距离端部3~6D。使测得的静压不受管柱和端部的影响静压管尽可能放置的与气流方向一致，偏离方向应在不灵敏度范围之内测压孔一般为0.5~1.0mm，太小易堵，太大则加入部分动压壁面静压测量1-测孔2-U型液柱微压计3-壁面壁面测量静压测压孔直接开在管壁上测量孔附近的壁面要光滑平整孔轴要与壁面垂直孔径一般为0.5

7、mm适用于测量平直流道内流体静压3、总压的测量测量仪器L形总压管圆柱形总压管套管式总压管测量方法测量流体总压时，总压管的感测头应对准来流方向希望总压管对流动方向越不敏感越好（1）L形毕托管：制造容易，使用安装方便。对流动偏斜角的灵敏性取决于压力孔直径与管子外径之比以及总压管感测头的形状（2）圆柱形总压管（3）套管式总压管4、毕托管将总压管和静压管组合在一起，同时测得流体的总压和静压之差的复合管，称为毕托管。K为速度校正系数，一般情况下毕托管在使用之前需要进行标定。毕托管速度计算公式：特点：结构简单，使用、制造方便，价格便宜，坚固可靠，精度高。毕托管测量的是空间

8、某点处的平均速度，它的头部尺寸决定了它