边界层-压力计及压差计-流速及流量的测量知识讲解.ppt

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1、边界层-压力计及压差计-流速及流量的测量边界层：紧贴壁面非常薄的一区域，流体速度的变化主要发生在这里。概念：主体区（外流区）：边界层以外的流动区域。黏度应力：两相邻流体层之间单位面积上的内摩擦力（实际上是表面力中的切应力，又称剪应力，用τyx表示。黏度：速度梯度为1时，单位受力面积上流体层之间内摩擦力的大小。一：边界层2021/8/3流体流经固体壁前缘时，边界层的流动一般为层流，称为层流边界层。随着流动距离的增大，Re=ρν∞χ/μ数值变大，会有一段过渡到湍流，称为过渡区边界层。边界层内流动将会出现不稳定状态，并逐渐过渡到湍流，此后的边界层称为湍流边界层。边界层的形成与发展

2、2021/8/3Le充分发展的流动边界层管内充分发展：层流时：Le/d≈0.05Re（Re=ρud/μ)湍流时：le≈40~50d进口段长度（Le）：流动达到充分发展所需的管长P702021/8/3边界层压力计与压差计的测量流速与流量的测量2021/8/3二：静力学基本方程的应用：压力计与压差计的测量1.压力计：2021/8/32021/8/3（1）U形压差计设指示液的密度为，被测流体的密度为。A与A’面为等压面，即而p1p2mRAA’2.压差计：2021/8/3所以整理得若被测流体是气体，，则有2021/8/3密度接近但不互溶的两种指示液A和C；（2）双液体U管压差计扩大

3、室内径与U管内径之比应大于10。适用于压差较小的场合。2021/8/3（3）倒U形压差计指示剂密度小于被测流体密度，如空气作为指示剂。（5）复式压差计（4）倾斜式压差计适用于压差较小的情况。适用于压差较大的情况。2021/8/3边界层压力计与压差计的测量流速与流量的测量2021/8/3三：流速与流量的测量测速管（皮托管）孔板流量计文丘里流量计转子流量计2.质量流速：单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。kg/（m2·s）m/s（平均流速）：流量与流速的关系：2021/8/3一、测速管测速管又称皮托（Pitot）管测量原理：

4、流体以流速u流向测速管，在内管口A处降为0。内管处测得的是管口所在位置的局部流体动压头与静压头之和，称为冲压头（能）。u2021/8/3内外管之压强差为：若使用U形管压差计，所测流体的密度为ρ，U型管压差计内充有密度为ρ0的指示液，读数为R。2021/8/3将U形压差计公式代入式中，得：根据u0即可计算流体的体积流量：质量流量：流量的计算：2021/8/3文丘里流量计的流量计算由于文丘里流量计的测量原理与孔板流量计相同，其流量计算公式也与孔板流量计相似，即：三、文丘里（Venturi）流量计2021/8/31、转子流量计的结构（1）上粗下细的锥形玻璃管（锥角约在4°左右）；

5、（2）管内一个密度大于被测流体的固体转子（或称浮子）；（3）流体自玻璃管底部流入，经过转子和管壁之间的环隙，再从顶部流出。四、转子流量计2021/8/3转子流量计的流量方程：转子流量计流动示意图u00′1′01转子共受到三个力：重力（向下）、压力（向上）、浮力（向上）。当转子静止不动时，三个力平衡，即：由此可推得转子流量计的体积流量为：AR——转子上端面处环隙面积CR——转子流量系数2021/8/3谢谢！2021/8/3此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢