流体流动流量测量

1、流体流动流量测量第1页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四Ru1,p1U2=0p2u3外测压孔管口1 测速管第2页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四 内管所测的是静压能p1/和动能u12/2之和，合称为冲压能，即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p1/。则有压差计读数反映冲压能与静压能之差，即：第3页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四若该U型管压差计的读数为R，指示液的密度为0，流体的密度为，则根据静力学基本方程，可得当被测的流体为气体时，上式可化简为第4页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四

2、几点说明静压头和动压头之和称为冲压头。测速管测的是点速度。测速管应置于稳定段。测速管流速计算修正式如下：第5页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四21RA1A0A2缩脉：流体截面 的最小处。2 孔板流量计在孔板前与板后流体缩脉处连接U形差压管。第6页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四对图示的水平管道，在1、2截面间列柏努利方程式，即流体通过孔板时，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。测速原理第7页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四根据连续性方程，有联立上两式，则有则体积流量为第8页，共2

3、2页，2022年，5月20日，11点3分，星期四流量计算公式 A2是流体脉缩面积，难以得知，以孔的截面积乘以系数代之。 第9页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四第10页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四几点说明 C0称为孔流系数 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。第11页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四组成：锥形玻璃管和转子3、转子流量计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，玻璃管外壁上刻有流量值。第12页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四测速原理

4、 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，当转子受力达到平衡时，将悬浮在一定高度，流量值由壁面刻度读取。 第13页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四流量计算公式 当转子稳定悬浮在一定高度时，对转子上、下两端面的流体截面列柏努利方程： 忽略位压头的变化及阻力损失 第14页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四 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，可通过对转子受力平衡分析确定其计算式。 第15页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四转子平衡时，有： 第16页，共22页，2022年，5月

5、20日，11点3分，星期四几点说明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。第17页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四例题：水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m/s，由于水的压强产生水柱高1m；截面2处管内径为0.1m。若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m？ 水1mh第18页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四解：1-1、2-2间列柏努利方程式：Z1+u12/2g+p1/g=Z2+u22/2g+p2/g+hf p1-p2=g(u22/2g-u12/2g)=(u22/2-u1

6、2/2)又u2/u1=d12/d22u2=0.5*(0.2/0.1)2=2m/s u2代入，得： p1-p2=(22-0.52/2)=1876N/m2p1-p2=gh h=(p1-p2)/g=1875/(1000*9.81)=0.191m第19页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四 例 有一内径为d50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板的孔流系数C0.62，孔板内孔直径25mm，U形压差计的指示液为汞：（1）U形压差计读数R200mm，问水的流量为多少？（2）U形压差计的最大读数800mm，问能测量的最大水流量为多少？（3）若用上述U形压差计，当需测量的最大水流量为30/h时，则孔板的孔径应该用多大？ （假设孔板的孔流系数不变）第20页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，星期四解：（1）V=0.7850.02524.363600=7.7m3/h(2)V=0.7850.02528.723600=15.4m3/h第21页，共22页，2022年，5月20日，11点3分，