化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.6流速及流量的测量

1、2021-10-1911.6 流速与流量的测量流速与流量的测量 1.6.1 测速管测速管1.6.2 孔板流量计孔板流量计 1.6.3 文丘里流量计文丘里流量计 1.6.4 转子流量计转子流量计 2021-10-1921.6 流速与流量的测量流速与流量的测量 1.6.1 1.6.1 测速管（皮托管）测速管（皮托管）一、结构一、结构二、原理二、原理 取A、B截面列伯努利方程：.221uppAB点速度：pu2.2021-10-193)(20.Rgu即讨论：讨论：（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；gRppAB)(02021-10-194三、安装三、安装 （1）测量点位于均匀流段，上、下游

2、各有50d直管距离；（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；（3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即d0Re临界时，)(100AAfC (3) 测量范围一般 C0=0.60.7Rqm2vqR 孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。dRe0C10AARe临界值2021-10-1911三、安装及优缺点 （1）安装在稳定流段，上游l10d，下游l5d；（2）结构简单，制造与安装方便 ；（3）能量损失较大 。2021-10-19121.6.3 文丘里（文丘里（Venturi）流量计流量计 属差压式流量计； 能量损失小，造价高。2021-10-1913)(200RgACqVvCV流量系数（

3、0.980.99） A0喉管处截面积2021-10-19141.6.4 转子流量计转子流量计 一、结构与原理一、结构与原理 从转子的悬浮高度直接读取流量数值。2021-10-1915二、流量方程二、流量方程 gVpAfff)(转子受力平衡：上升力（压差）净重力（重力-浮力）gzupgzup0200121122)(2)(21201001uugzzpp在1-1和0-0截面间列柏努利方程 00111 10 02021-10-1916)(2)()(21201001uuAgzzAAppfffgVf流体的浮力 动能差 )(2)(2120uuAgVfff由连续性方程 1001AAuu fffRfffAgVC

4、AgVAAu)(2)(2112100CR流量系数 2021-10-1917fffRRAgVACVs)(2体积流量（1）特点特点： 恒压差、恒流速、变截面截面式流量计。讨论：讨论：（2）刻度换算标定流体：20水（1000kg/m3 ） 20、101.3kPa下空气（ 1.2kg/m3） 2021-10-1918CR相同,同刻度时)()(122112ffvvqq式中：1标定流体； 2被测流体。气体转子流量计 2112vvqq2021-10-1919三、安装及优缺点 （1）永远垂直安装，且下进、上出， 安装支路，以便于检修。（2）读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高； （3）玻璃管不能经

5、受高温和高压，在安装使用过程中玻璃容易破碎。2021-10-1920 例例1-20 某气体转子流量计的量程范围为460m3/h。现用来测量压力为60kPa（表压）、温度为50的氨气，转子流量计的读数应如何校正？此时流量量程的范围又为多少？（设流量系数CR为常数，当地大气压为101.3 kPa） 2021-10-1921提问提问：流量流量qv增加一倍，孔板流量计的阻力损增加一倍，孔板流量计的阻力损失为原来失为原来 倍，转子流量计的阻力损失为原倍，转子流量计的阻力损失为原来来 倍，孔板流量计的孔口速度为原来倍，孔板流量计的孔口速度为原来 倍，倍，转子流量计的环隙流速为原来转子流量计的环隙流速为原来

6、 倍，孔板流倍，孔板流量计两端压差计的读数为原来量计两端压差计的读数为原来 倍倍,转子流量转子流量计计两端压差计两端压差计的读数为原来的读数为原来 倍倍。4121412021-10-1922 第第一一章章 小小结结 公公式式 静力学方程式： 2112zzgpp 连续性方程：222111AuAu （稳定流动） 2211AuAu（不可压缩流体） 222211dudu （圆管内） 机械能衡算方程：fehpugzhpugz2222121122 阻力计算式： 直管 dfudlhfRe,Re6422湍流：层流： 局部 22udlhef或15 . 022出入uhf 要求能够进行 管路计算及分析： 简单管路

7、复杂管路 设计型、操作型问题 2)(2)(22udludllhef2021-10-1923重重要要概概念念连续介质模型、等压面、牛顿粘性定律、粘度及其影响因素、雷诺数、层流与湍流的本质区别、因次分析法本质、边界层概念（普兰特边界层理论） 、边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离。设设备备及及仪仪表表压差计、流量计等结构及测量原理。2021-10-1924如图示， 用泵将贮槽A内的油用1594mm的管道送至设备B,设备B内液面上方压力表读数为0.3kgf/cm2 ,管路总长度(包括孔板在内所有局部阻力的当量长度，不含管路出口阻力损失)为80 m,管路上装有孔板流量计,孔板的内径为56.6 m

8、m,孔流系数c0=0.61,形压差计读数=747mmHg。求: (1)流量m3 /h ? (2)泵的压头(m油柱) ?(3)当泵的效率=70,求轴功率(kw)？已知油=878 kg/m3 ,粘度=4.1 cp,汞=13600 kg/m3, 管内流动的摩擦系数可按下列式子计算:层流时=64/Re,湍流时=0.3164/Re 0.25 。 2021-10-1925BA20mR水银孔板2021-10-19260223. 03164. 0,4000404202/25. 1)151. 0(785. 0360048.80785. 048.80747. 081. 9878)87813600(2)0566. 0(785. 061. 03600)(2) 1 (25. 0223200eevivRduRsmdquhmgRAcq湍流）（解：2021-10-1927K