第七章 流速及流量测量ppt课件.ppt

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1、第七章流速及流量测量§7-1流速测量§7-2流速测量仪表的标定§7-3流量测量方法和分类§7-4差压式流量测量§7-5叶轮式流量计§7-6电磁流量计§7-7涡街流量计§7-8容积式流量计§7-1流速测量测量方法：直接：1.机械式风速仪:利用流动气体的动压推动机械装置。2.散热率法：热电风速仪热线风速仪间接：1.动力测压法，毕托管2.激光测速法一、机械方法测量流速1.原理：置于流体中的叶轮的转动角速度与流体的流速成正比。2.分类：①翼式：叶片为几片扭成一定角度的铝薄片。②杯式：叶片为铝制的半球形叶片3.特点：翼式：灵敏度>杯式杯式:测量范围上限>翼式可测：0.25～30m/S范

2、围内脉动速度，最大值，最小值，平均值4.注意事项：⑴风速仪的叶轮全部放置于气流流速中⑵旋转平面和气流方向之间的偏差在规定范围之内。二、散热率法测量流速1.测量原理发热的测速传感器的散热率与流体流速成比例的特点。2.热球风速仪1）原理图两个独立电路：①供给带热体恒定电流回路②测量带热体温度的回路---热电偶③带热体：金属线圈测量元件——热电偶④二次仪表：电源、放大、显示2）工作过程通电带热体被测气流Q散~VVQ散，若I一定Q热一定VT热测出T热~V三、热线风速仪——使用最多的测微风速，测量气流运动情况1）基本原理①以热丝（钨丝或铂丝）或热膜（铂或铬制成薄膜）为

3、探头裸露被测气流中。②并将探头接接入惠斯顿电桥，为一桥臂，热膜外涂石英膜绝缘层——与流体绝缘③当T不变时，热丝上的电功率＝热丝在气流中瞬时耗去的热量。I——流过热丝电流RW——热丝的电阻——对流换热系数F——热丝表面积TW——热丝表面温度Tf——气流温度1）热丝电阻RW~T变化Ｒ０——０℃时对应的电阻值——热丝材料的温度电阻系数2）与v气流有关。V散热快。∴A、B——与散热及热丝材料结构等有关的常数。——气流密度以上各式代入等式：若热丝结构等参数已定则：仅有V、TW以及I变化则：又∵∴上式说明：①I（或T）一定V与T（或I）成单值函数关系。热线风速仪有

4、恒流、恒温（恒阻）两种设计电路。2）恒温法——较为常用①热线感受气流速度＝0时，调节电桥G＝0②进行测量时，热丝TR调节IT（恒温）电桥平衡G＝0（∵最终RW恒定）测量IV3）恒流法原理图与热球风速仪类似优点：电路简单缺点：测速探头在变温度阻状态下工作，易使敏感元件老化，稳定性差。三、动力测压法测量流速工作原理:1)伯努力方程静压动压全压毕托管　　　静压，总压实际测量：KP——速度校正系数（0.83~0.87标准0.96）可压缩流：K——流体等熵指数M——马赫数当M<0.2按不可压缩流计算M>0.2按上式计算一般情况下按不可压缩流体计算2）毕托管构成

5、原理小孔M：孔平面与来流垂直每个小孔N：与来流相切进入小孔N的压力——静压进入小孔M的压力——静压＋滞止后动能转变成的一部分压力设M点气体绕流而完全滞止测VM＝0。则∴2.毕托管的形式三种基本型：1）动压测压管结构：感测头、管身、引出管感测头：锥形、圆形、椭圆形。总压测量：总压孔——感测头端部与内管连通静压测量：静压孔——外管表面靠近感测头端部适当　　　位置有一圈小孔。标准毕托管：上述结构。特点：测量精度高，无需再校正，含尘浓度易堵塞用途：①测清洁空气的流速②对其它仪表进行校定2）T型毕托管结构：两根相同的金属管组成感测头部：方向相反的两个相互平行开口。总压:迎着来流的孔

6、；静压：另一孔适合：测含尘较大的气流和粘度较大的液体3）动压平均管，阿牛巴毕托管为测多点风速而得到平均风速适用：圆形风道风道截面若干相等面积（如图4个相等面积）测出各小面积的总压力值取各总压力平均值平均总压力总压力取压管——笛形管静压管——取压口背向气流三、毕托管的使用1.毕托管使用条件1）毕托管测速下限规定：毕托管总压力孔直径上的流体V太小，则动压太小——测量不准，开口较大V太小，灵敏度下降T型测速V>3m/s2）减少测量误差：（最大<0.04）（相对粗糙度）管道内径>100mm3）使用前用标准毕托管校正校正系数4）总压孔与流体流动方向相对，且轴线与流体流动方向

7、一致。5）防止静压孔堵塞2.测点选择1）测点位置已经达到典型的紊流速度分布。①测出管道中心流速V平均②测距管道内壁处流速V平均选择方法：①中间距形法——应用最广管道若干面积相等小截面，则该小截面V各小截面的平均流速V平均a.圆形管道分成圆环再分2倍，测点选在面积等分线上。在以ri为半径的圆环上要选四个等分点作测点则（测点数）圆形管道内流体的V平均＝各测点V测n测量精度b)矩形管道截面分成数量与测点数相同的等面积矩形测区，长:宽＝1~2测点等面积的矩心上。②流体测定断面分区数多少根据