节流式流量计新1教学提纲.ppt

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1、节流式流量计新1第一节标准节流装置一、标准节流装置的组成与类型标准节流装置由三部分组成：节流件、取压装置、测量直管段（节流件前10D，后5D）。1.节流件的结构形式（1）标准孔板标准孔板结构简单，加工方便，价格便宜。它的特征孔径是节流孔前段圆筒形孔径d。标准孔板两侧的压力差信号可以采用角接取压、法兰取压和径距取压。（2）标准喷嘴标准喷嘴有两种结构形式：ISA1932喷嘴、长径喷嘴。当d＞2D／3时，还应在入口部分切除一部分圆廓形收缩段。其应切去的长度为(a)高比值(0.25≤β≤0.8)(b)低比值(0.2≤β≤0.5)长径喷

2、嘴经典文丘里管文丘里喷嘴2.取压装置角接取压分为环室取压和单独钻孔取压,上、下侧压力在节流件前后端面处取出。(2)法兰取压装置上、下侧压力在连接法兰上距节流件前后端面25.4mm处取出。(3)径距取压上、下侧压力在测量管段上距节流件前端面Ｄ和后　Ｄ处取出。我国GB/T2624—93标准中规定的标准节流装置有：角接取压标准孔板、法兰取压标准孔板、D和D取压标准孔板、角接取压标准喷嘴（ISA1932喷嘴）、长径喷嘴（D和D取压）、经典文丘里管（入口圆筒段上取压和喉部取压）、文丘里喷嘴（上游角接取压和喉部取压）。角接取压标准孔板的适

3、用范围：d≥12.5mm，50mm≤D≤1000mm，0.2≤β≤0.75，ReD≥5×103（0.2≤β≤0.45），ReD＞104（β＞0.45）。法兰取压和径距取压标准孔板的适用范围：d≥12.5mm，50mm≤D≤1000mm，0.2≤β≤0.75，ReD≥1260β2D（D：m）。ISA1932喷嘴角接取压装置有单独钻孔和环室取压。ISA1932喷嘴的适用范围：50mm≤D≤500mm，0.30≤β≤0.80，7×104≤ReD≤107（0.30≤β≤0.44时），2×104≤ReD≤107（0.44≤β≤0.80时

4、）。二、适用的流体条件●标准节流装置适用于测量圆形截面管道中的单相、均质流体，即是可压缩的（气体）或认为不可压缩的（液体）牛顿流体;●要求流体充满管道；流体流动是稳定的或随时间缓变的；流动不可以是脉动流和旋转流，流束与管道轴线平行；●流体流经节流件前流动应达到充分紊流，在节流件前后一定距离内不发生相变或析出杂质；流速小于音速。三、适用的管道条件1.管道内表面光滑的判定是应不超过表4-1、表4-2给出的相对粗糙度上限值。表4-1标准孔扳上游管段相对粗糙度（Kc/D）上限值表4-2ISA1932喷嘴上游管段相对粗度（Kc/D）上限

5、值2.节流件前后应有足够长的直管段L节流件上游阻流件的形式及上下游阻流件的位置将影响流速分布，节流孔d与管道内径D之比β=d／D（直径比）也将影响流速分布。在节流件前后有足够的直管段，不然就保证不了测量的精确度。最小直管段L由三段长度（l0，l1，l2）组成，l1是节流件与上游第一阻流件之间的直管段最小长度，由第一阻流件形式和β值决定，按下表查算。l0是上游第一阻流件与上游第二阻流件之间的直管段，由第二阻流件的形式和β=0.7（无论β的实际值为多少）决定，按下表给出值的一半计算。l2是节流件到下游阻流件直管段的最小长度，无论上

6、游阻流件的形式如何均决定于β的值，由下表查算。3.适用于圆形截面管道测量段管道应被流体充满。节流件及取压装置安装在两圆形直管之间。在所要求的整个直管段长度上，管道截面应该是圆形的，没有特殊要求，只是在邻近节流装置附近对管道的圆度有特殊要求，这在“标准”中有详细规定。对于管道的粗糙度、节流件上游10D、下游5D（测量直管段），要求满足给出的相对粗糙度上限值，L的其余部分和L以远的管道可以是粗糙的。四、压力损失压力损失与直径比β和流速（或流量）有关，通过实验可得到它们之间的关系。对于角接标准孔板、法兰标准孔板、径距标准孔板、ISA

7、1932喷嘴、长径喷嘴等标准节流装置的压力损失可以用下式近似计算：五、标准节流装置的误差按照“标准”进行节流装置的设计、制造、安装、使用时，其基本误差是按照“标准”中提供的计算公式进行计算的。当设计、制造、安装、使用等环节中有违背“标准”要求时，则将由此产生附加误差。附加误差的极性与大小或修正系数是通过大量实验确定的。第二节流量公式流量公式就是差压和流量之间的关系式。它是通过伯努利方程和流动连续性方程来推导。一、不可压缩流体的流量公式流体在管道中发生节流时，管道中各处的流速变化及压力变化情况见图所示。对于一定常的流动，在截面A

8、和截面B处将满足流体质量守恒和能量守恒。在充分紊流的理想情况下，流体流动连续性方程和伯努利方程为由上两式解方程组，可得引入如下几个参数：（收缩系数）（截面比）（取压系数）可写成：所以，可得质量流量：定义流量系数α和流出系数C：于是，不可压缩流体的流量公式为二、可压