《流量測量》word版

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1、知識點1-6流量測量【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】1．學(xué)習(xí)目的流體的流量是化工生產(chǎn)和科學(xué)實驗過程中的重要參數(shù)之一。通過本知識點學(xué)習(xí)，要學(xué)會根據(jù)工藝要求和流體性質(zhì)選用適宜的流量計并進行流量測量。重點了解流體流動守恒原理在流量測量中的應(yīng)用。2．本知識點的重點根據(jù)流體流動時各種機械能互相轉(zhuǎn)換關(guān)系而設(shè)計的流速計與流量計分為兩大類，即差壓（定截面）流量計，包括測速管（畢托管）、孔板流量計、文丘里流量計等，除測速管測定管截面上的點速度外，其余均測得平均速度。截面（定壓差）流量計（即轉(zhuǎn)子流量計），直接測得流體的體積流量。要求掌握各種流量計的工作原理

2、、選型和流量計算方法，并了解各種流量計的優(yōu)缺點、適用場合及安裝注意事項。3．本知識點的難點本知識點無難點，但要注意流量計下游壓強不得低于操作溫度下的飽和蒸汽壓。4．應(yīng)完成的習(xí)題1-20．在φ38×2.5mm的管路上裝有標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計，孔板的孔徑為16.4mm，管中流動的是20℃的甲苯，采用角接取壓法，用U管壓差計測量孔板兩測的壓強差，以水銀為指示液，測壓連接管中充滿甲苯?，F(xiàn)測得U管壓差計的讀數(shù)為600mm，試計算管中甲苯的流量為若干kg/h？[答：5427kg/h]1-21．用φ57×3.5mm的鋼管輸送80℃的熱水

3、（其飽和蒸汽壓為47.37kPa、密度為971kg/m3、粘度為0.3565mPa·s），管路中裝一標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計，用U形管汞柱壓差計測壓強差（角接取壓法），要求水的流量范圍是10~20m3/h，孔板上游壓強為101.33kPa（表壓）。試計算：（1）U形管壓差計的最大量程Rmax；（2）孔徑d0；（3）為克服孔板永久壓強降所消耗的功率。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?01.33kPa。[答：（1）1.254m；（2）d0=25.5mm；（3）Ne=616W]1-22．某轉(zhuǎn)子流量計，出廠時用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣進行標(biāo)定，其刻度范圍10~

4、50m3/h，試計算：（1）用該流量計測定20℃的CO2流量，其體積流量范圍為若干？（2）用該流量計測定20℃的NH3氣流量，其體積流量范圍為若干？（3）現(xiàn)欲將CO2的測量上限保持在50m3/h應(yīng)對轉(zhuǎn)子作何簡單加工？當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?01.33kPa。[答：（1）8.4~42.0m3/h；(2)13.5~67.6m3/h；(3)頂端面積削小使AR2=1.19AR1]一.差壓流量計差壓式流量計又稱定截面流量計，其特點是節(jié)流元件提供流體流動的截面積是恒定的，而其上下游的壓強差隨著流量（流速）而變化。利用測量壓強差的方法來測

5、定流體的流量（流速）。（一）測速管（測速管動畫）測速管又稱皮托（Pitot）管，這是一種測量點速度的裝置。它由兩根彎成直角的同心套管所組成，外管的管口是封閉的，在外管前端壁面四周開有若干測壓小孔，為了減小誤差，測速管的前端經(jīng)常做成半球形以減少渦流。測量時，測速管可以放在管截面的任一位置上，并使其管口正對著管道中流體的流動方向，外管與內(nèi)管的末端分別與液柱壓差計的兩臂相連接。當(dāng)流體流近測速管前端時，流體的動能全部轉(zhuǎn)化為駐點靜壓能，故測速管內(nèi)管測得的為管口位置的沖壓能（動能與靜壓能之和），即測速管外管前端壁面四周的測壓孔口

6、測得的是該位置上的靜壓能，即如果U形管壓差計的讀數(shù)為R，指示液與工作流體的密度分別為ρA與ρ。則R與測量點處的沖壓能之差相對應(yīng)，于是可推得（1-61）式中?C――流量系數(shù)，其值為1.98~1.00，常可取作“1”。若將測速管口放在管中心線上，測得umax，由Remax可借助圖1-18確定管內(nèi)的平均流速u。應(yīng)用注意事項：測量時管口正對流向；測速管外徑不大于管內(nèi)徑的1/50；測量點應(yīng)在進口段以后的平穩(wěn)地段。測速的優(yōu)點是流動阻力小，可測速度分布，適宜大管道中氣速測量。其缺點是不能測平均速度，需配微壓差計，工作流體應(yīng)不含固粒

7、。（二）孔板流量計（孔板流量計動畫）孔板流量計是一種應(yīng)用很廣泛的節(jié)流式流量計。在管道里插入一片與管軸垂直并帶有通常為圓孔的金屬板，孔的中心位于管道中心線上，如圖1-50所示。這樣構(gòu)成的裝置，稱為孔板流量計。孔板稱為節(jié)流無件。?當(dāng)流體流過小孔以后，由于慣性作用，流動截面并不立即擴大到與管截面相等，而是繼續(xù)收縮一定距離后才逐漸擴大到整個管截面。流動截面最小處（如圖中截面2-2’）稱為縮脈。流體在縮脈處的流速最高，即動能最大，而相應(yīng)的靜壓強就最低。因此，當(dāng)流體以一定的流量流經(jīng)小孔時，就產(chǎn)生一定的壓強差，流量愈大，所產(chǎn)生的壓

8、強差也就愈大。所以根據(jù)測量壓強差的大小來度量流體流量。假設(shè)管內(nèi)流動的為不可壓縮流體。由于縮脈位置及截面積難以確定（隨流量而變），故在上游未收縮處的1-1’截面與孔板處下游截面0-0’間列柏動利方程式（暫略去能量損失），得：對于水平管，Z1=Z0，簡化上式并整理后得（1-62）流體流經(jīng)孔板的能量損失不能忽略，故式1-62應(yīng)引進一校正系數(shù)C1，用來