流体流动-(流量测量)

1、1 1、测速管（皮托管）（、测速管（皮托管）（变压头测速管变压头测速管）2 2、孔板流量计（、孔板流量计（变压头流量计变压头流量计）3 3、转子流量计（、转子流量计（变截面流量计变截面流量计）第七节第七节 流量的测定流量的测定Ru1,p1U2=0p2u3外测压孔外测压孔管口管口1 1 测速管测速管 内管所测的是静压能内管所测的是静压能p p1 1/和动能和动能u u1 12 2/2/2之和，合称之和，合称为为冲压能冲压能，即，即22112upp外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的是流外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的是流体静压能体静压能p p1 1/。2)2(2112

2、1112upupppp则有则有pu21压差计读数反映冲压能与静压能之差，即：压差计读数反映冲压能与静压能之差，即：若该若该U U型管压差计的读数为型管压差计的读数为R R，指示液的密度为，指示液的密度为0 0，流体的，流体的密度为密度为，则根据静力学基本方程，可得，则根据静力学基本方程，可得)(201gRu当被测的流体为气体时，上式可化简为当被测的流体为气体时，上式可化简为012 gRu几点说明几点说明静压头和动压头之和称为冲压头。静压头和动压头之和称为冲压头。 2 2gugph)(2 oRgCu即测速管测的是测速管测的是点速度点速度。测速管应置于稳定段。测速管应置于稳定段。测速管流速计算修正

3、式如下测速管流速计算修正式如下：21RA1A0A2缩脉缩脉：流体截面流体截面 的最小处。的最小处。2 2 孔板流量计孔板流量计在孔板前与板后在孔板前与板后流体缩脉处连接流体缩脉处连接U U形差压管形差压管。对图示的水平管道，在对图示的水平管道，在1 1、2 2截面间列柏努利方程式，即截面间列柏努利方程式，即22222211upup2121222ppuu流体通过孔板时，流速增大，静压头减少，通过测量孔板流体通过孔板时，流速增大，静压头减少，通过测量孔板前后压力差，由静压头的减少值依据伯努利方程算出流速。前后压力差，由静压头的减少值依据伯努利方程算出流速。测速原理测速原理根据连续性方程，有根据连续

4、性方程，有2121uAAu联立上两式，则有联立上两式，则有pAAu2)(112122则体积流量为则体积流量为pAAAuAqv2)(1212222流量计算公式流量计算公式d0d12p21212221ppAAAqv2024dCACADoD21212021ppAAACqDv: )( 1 0212120则有又令Rg-ppAACCD0002RgACqv0002 RgCu：其中几点说明几点说明 C C0 0称为孔流系数称为孔流系数 孔板安装应与管轴垂直，并置于稳定段。孔板安装应与管轴垂直，并置于稳定段。尽量使流量计在孔流系数为常数的范围内工作。尽量使流量计在孔流系数为常数的范围内工作。组成组成：锥形玻璃管

5、和转子锥形玻璃管和转子3 3、转子流量计、转子流量计转子流量计由一个倒锥形的玻璃管和一个转子流量计由一个倒锥形的玻璃管和一个能上下移动的转子所构成，能上下移动的转子所构成，玻璃管外壁上玻璃管外壁上刻有流量值刻有流量值。测速原理测速原理 流量计垂直安装，流体自下而上通过转子与管流量计垂直安装，流体自下而上通过转子与管壁间的环隙，转子随流量增大而上移，当转子壁间的环隙，转子随流量增大而上移，当转子受力达受力达到平衡时，到平衡时，将悬浮在一定高度，流量值由壁面刻度读将悬浮在一定高度，流量值由壁面刻度读取。取。 流量计算公式流量计算公式 当转子稳定悬浮在一定高度时，对转子上、下两端面的当转子稳定悬浮在

6、一定高度时，对转子上、下两端面的流体截面列柏努利方程：流体截面列柏努利方程： fWgugpzgugpz2222222111忽略位压头的变化及阻力损失忽略位压头的变化及阻力损失 gugpgugp22222211 与孔板流量计流量式整理方法相同，转子流量计公式为：与孔板流量计流量式整理方法相同，转子流量计公式为： 压差是定值，可通过压差是定值，可通过对转子受力平衡分析对转子受力平衡分析确定其计算式。确定其计算式。 212ppACqRRvgVApgVApfffff21转子平衡时，有：转子平衡时，有： fffAgVpp：21 即fffRRRRvAgVACppACq2221几点说明几点说明流量计应垂直安装在管道上。流量计应垂直安装在管道上。转子流量计是变流通截面积、恒压差型的流量计。转子流量计是变流通截面积、恒压差型的流量计。fffRRRRvAgVACppACq2221例题：例题：水在管内流动，截面水在管内流动，截面1 1处管内径为处管内径为0.2m0.2m，流，流速为速为0.5m/s0.5m/s，由于水的压强产生水柱高，由于水的压强产生水柱高1m1m；截面；截面2 2处管内径为处管内径为0.1m0.1m。若忽略水由。若忽略水由1 1至至2 2处的阻力损失，处的阻力损失，试计算截面试计算截面1 1、2 2处产生的水柱高度差处