复旦大学化工原理第一章(3)

1、 第一章第一章 流体流动流体流动 （ 3） 第六节第六节 流量的测定流量的测定测速管测速管 （ 皮托管皮托管 ）测速原理：测速原理：A 点的能量点的能量 B 点的能量点的能量 在在 B 点，由于流体被阻挡，此时点，由于流体被阻挡，此时 uB = 0 ；工程上称；工程上称 B 点为点为驻点。驻点。 测速管是用于测量管路中流体点速度的一种测量工具。测速管是用于测量管路中流体点速度的一种测量工具。 当流体由当流体由 A 点流至点流至 B 点的能量损失可以忽略时，有：点的能量损失可以忽略时，有：( ZA = ZB )用用 U 形压差计来测定形压差计来测定 A 点与点与 B 点的压差时，可得点的压差时，

2、可得 A 点的速度为：点的速度为：2. 测速管的结构测速管的结构测速管的使用条件测速管的使用条件必须保证测量点位于均匀流段；必须保证测量点位于均匀流段；必须保证测速管的管口截面严格垂直于流动方向；必须保证测速管的管口截面严格垂直于流动方向；测速管直径测速管直径 d0 应小于管道直径应小于管道直径 d 的的 1 / 50 。测速管的应用测速管的应用测量管内流体的速度分布测量管内流体的速度分布间接测定管内流体的平均流速间接测定管内流体的平均流速例：例：50 0C 的空气流过直径为的空气流过直径为 100 mm 的管道，管道中心放置的管道，管道中心放置一测速管以测量空气的流量。已知：压差计的读数一测

3、速管以测量空气的流量。已知：压差计的读数R为为 15 mmH2O ，测量点的压强为，测量点的压强为 400 mmH2O （ 表压表压 ），），试求：管道中空气的质量流量试求：管道中空气的质量流量 （ Kg / S ) 。 c. 求大面积风管内的流量求大面积风管内的流量二二. 孔板流量计孔板流量计 孔板流量计直接测定的是流体在管道内流动的平均流速。孔板流量计直接测定的是流体在管道内流动的平均流速。1. 孔板流量计的测量原理孔板流量计的测量原理式中：式中：a a流量系数；流量系数；A0孔板的孔口面积，孔板的孔口面积， m2 ；D DP孔板孔板 流量计孔口的前后压差，流量计孔口的前后压差，Pa ；r

4、 r流体的密度，流体的密度， Kg / m3 。孔板流量计的安装与使用孔板流量计的安装与使用孔板流量计的孔口截面必须严格垂直于流体的流动方向；孔板流量计的孔口截面必须严格垂直于流体的流动方向；孔板流量计必须安装在流体流动的稳定段。孔板流量计必须安装在流体流动的稳定段。3. 孔板流量计的能量损失孔板流量计的能量损失式中：式中：hf流体流过孔板流量计的能量损失，流体流过孔板流量计的能量损失， J / Kg ； z z孔板流量计的局部阻力系数；孔板流量计的局部阻力系数； u0孔板流量计孔口的流速，孔板流量计孔口的流速， m / S ； 从上式可见，流体通过孔板流量计的能量损失随流量的增从上式可见，流

5、体通过孔板流量计的能量损失随流量的增加而增大。加而增大。三三. 文丘里管流量计文丘里管流量计 文丘里管流量计的工作原理、使用条件与孔板流量计完全相文丘里管流量计的工作原理、使用条件与孔板流量计完全相同。只是文丘里管流量计在孔板流量计的基础上增加了两段引流同。只是文丘里管流量计在孔板流量计的基础上增加了两段引流管，使流体通过文丘里管流量计的能量损失下降。管，使流体通过文丘里管流量计的能量损失下降。四四. 转子流量计转子流量计 转子流量计由一个转子和一根锥度约为转子流量计由一个转子和一根锥度约为 40 的玻璃管组成，的玻璃管组成，玻璃管上标有刻度；可直接读出流体的体积流量。玻璃管上标有刻度；可直接

6、读出流体的体积流量。1. 转子流量计的工作原理转子流量计的工作原理 当转子停于某一位置时，表明作用当转子停于某一位置时，表明作用在转子上的升力与转子的净重力相等。在转子上的升力与转子的净重力相等。根据流体力学原理可导出，流体通过转根据流体力学原理可导出，流体通过转子与玻璃管之间环隙的流速子与玻璃管之间环隙的流速 u0 。 流体通过转子流量计的体积流量：流体通过转子流量计的体积流量： qV = u0 A0转子流量计的使用与安装转子流量计的使用与安装转子流量计必须垂直安装；转子流量计必须垂直安装；转子流量计不宜在高压场合使用；转子流量计不宜在高压场合使用；转子流量计所计量的流体应比较清洁，脏物吸附

7、在转子上将转子流量计所计量的流体应比较清洁，脏物吸附在转子上将导致计量误差。导致计量误差。3. 转子流量计的局部阻力转子流量计的局部阻力五五. 湿式气体流量计和涡轮流量计湿式气体流量计和涡轮流量计 湿式气体流量计和涡轮流量计属于一种容积式的流量计，湿式气体流量计和涡轮流量计属于一种容积式的流量计，其只能计量流体通过该流量计的流体累计量。若要测定流体的其只能计量流体通过该流量计的流体累计量。若要测定流体的体积流量，则必须配以计时器。体积流量，则必须配以计时器。 湿式气体流量计主要用于气体流量的测定。但要求所测流湿式气体流量计主要用于气体流量的测定。但要求所测流体在水中不溶解。体在水中不溶解。 涡轮流量计在出厂时，厂家会提供流量计的仪