流量的测量(4)

1、2022-3-23第一章第一章第一章第一章第一章第一章 流体流动流体流动流体流动流体流动流体流动流体流动一、测一、测速管速管二、孔二、孔板流量计板流量计三、文三、文丘里流量计丘里流量计四、转四、转子流量计子流量计1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 流量的测量流量的测量流量的测量流量的测量流量的测量流量的测量2022-3-23流量计流量计变压头流量计变压头流量计变截面流量计变截面流量计 将流体的将流体的动压头的变化以静压头动压头的变化以静压头的变化的形式表示的变化的形式表示出来。一般，出来。一般，读数指示由压强差换算而来。读数指示由压强差换算而来。如：测速管、孔板流量计和文丘如：测速

2、管、孔板流量计和文丘里流量计里流量计 流体通过流量计时的流体通过流量计时的压力降是固压力降是固定的，流体流量变化时流道的截定的，流体流量变化时流道的截面积发生变化面积发生变化，以保持不同流速，以保持不同流速下通过流量计的压强降相同。下通过流量计的压强降相同。如：转子流量计如：转子流量计 2022-3-23 一、测速管一、测速管一、测速管一、测速管一、测速管一、测速管 1 1、测速管（皮托管）的结构、测速管（皮托管）的结构2022-3-232 2、测速管的工作原理、测速管的工作原理 对于某水平管路，测速管的内管对于某水平管路，测速管的内管A A点测得的是管口所在点测得的是管口所在位置的局部流体动

3、压头与静压头之和，位置的局部流体动压头与静压头之和，称为冲压头称为冲压头 。gpguhAA22B B点测得为静压头点测得为静压头gphBB冲压头与静压头之差冲压头与静压头之差gugpphhBABA222022-3-23点速度：pu2.)(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；2022-3-23三、安装三、安装 （1）测量点位于均匀流段，上下游各有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 。（2）流量的求取：udAVS 由速度分布曲线积分maxmaxReuu 测管中心最大流速，由 求平均流速，再计算

4、流量。2022-3-23二、孔板流量计二、孔板流量计二、孔板流量计二、孔板流量计二、孔板流量计二、孔板流量计1 1、孔板流量计的结构、孔板流量计的结构2022-3-23 在1-1截面和2-2截面间列柏努利方程，暂不计能量损失 2222112121upup变形得 2121222ppuupuu221222.流量方程流量方程 问题：（1）实际有能量损失； （2）缩脉处A2未知。2022-3-23解决方法：用孔口速度u0替代缩脉处速度u2，引入 校正系数 C。pCuu221201001AAuu pAACu2)(12100由连续性方程 令 2100)(1AACC2022-3-23)(2000RgCu体积

5、流量)(200000RgACAuqV质量流量)(2000RgACqmpCu200则C0流量系数（孔流系数） A0孔面积。2022-3-23讨论：讨论：（1）特点： 恒截面、变压差恒截面、变压差差压式流量计差压式流量计（2）流量系数C0 对于取压方式、结构尺寸、加工状况均已规定的标准孔板 ),(Re100AAfCd11ReuddRe是以管道的内径d1计算的雷诺数 2022-3-23当Re Re临界时，)(100AAfC (3) 测量范围一般 C0=0.60.7RqV2VqR 孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。dRe0C10AARe临界值2022-3-233.安装及优缺点 （1）安装在稳定

6、流段，上游l 10d， 下游l 5d；（2）结构简单，制造与安装方便 ；（3）能量损失较大 。2022-3-23三、三、 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。2022-3-232022-3-23)(200RgACqVVCV流量系数（0.980.99） A0喉管处截面积2022-3-23四、四、 转子流量计转子流量计 1 1、结构与原理、结构与原理 从转子的悬浮高度直接读取流量数值。2022-3-232022-3-232 2、流量方程、流量方程 gVgVAppffff)(01转子受力平衡fhgzupgzup0200121122)(2212001uu

7、pp在1-1和0-0截面间列柏努利方程 00111 10 0忽略两截面高度差及阻力损失转子受压力差=重力-浮力2022-3-23)(2)(212001uuAAppff)(2)(2120uuAgVfff由连续性方程 1001AAuu fffRfffAgVCAgVAAu)(2)(2112100CR流量系数 2022-3-23fffRRVAgVACq)(2体积流量（1）特点特点： 恒压差、恒流速、变截面恒压差、恒流速、变截面截面式流量计。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） 2022-3-23CR相同,同刻度时)()(122112ffSSVV式中：1标定流体； 2被测流体。气体转子流量计 211