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1、第五章流量的測量2021/7/281第一節(jié)流量及流量計的分類流量的概念流體在單位時間內流經某一有效截面的體積、質量或重量，稱作瞬時體積流量（m3/s)、瞬時質量流量(kg/s)或瞬時重量流量(N/s)。累積流量：某一段時間內流過的流體量，即瞬時流量對時間的積分2021/7/282流過管道某截面的流體的速度在截面上各處不可能是均勻的，假定在這個截面上某一微小單元面積上dAF速度是均勻的，流過該單元面積上的體積流量為整個截面上的流量qv為2021/7/283累積流量用來測量流量的儀表統(tǒng)稱為流量計。測量累積流量的儀表稱為流體計量表或總流量計。2021/7
2、/284二、流量計的分類容積式流量計2021/7/285流體的幾個概念（一）粘性在流體的內部相互接觸的部分在其切線方向的速度有差別時會產生減小其速度差的作用。這是因為流速快的部分要加速與其相接觸的流速慢的部分，而流速慢的部分要減小與其相接觸的流速快的部分，流體的這種性質，稱為粘性。衡量流體粘性大小的物理量稱為粘度．2021/7/286設有兩塊面積很大距離很近的平板，兩平板中間是流體。令底下的平板保持不動，而以一恒定力推動上面平板，使其以速度v沿x方向活動。由于流體粘性的作用，附在上板底面的一薄層液體以速度v隨上板運動。而下板不動故附在其上的流體不動
3、，所以兩板間的液體就分成無數薄層而運動，如圖所示。作用力F與受力面平行，稱為剪力，剪力與板的速度v、板的面積S成正比，而與兩板間的距離y成反此，即2021/7/287?稱為粘度，或動力粘度(dynamicviscosity)，單位是：泊（P）(Pa.s)Kinematicviscosity2021/7/288（二）層流和紊流流體在細管中的流動形式可分為層流和紊流兩種。所謂層流(laminarflow)就是流體在細管中流動的流線平行于管軸時的流動。所謂紊流(turbulentflow)就是流體在細管中流動的流線相對混亂的流動。利用雷諾數可以判斷流動的
4、形式。如果雷諾數小于某一值時，可判斷為層流，而大于此值時則判斷為紊流。2021/7/289在層流流動狀態(tài)時，流量與壓降成正比；在紊流流動狀態(tài)時，流量與壓降的平方根成正比，而且在層流與紊流兩種不同的流動狀態(tài)時，其管內的速度分布也大不相同。這些對于許多采用測量流速來得到流量的測量方法是很重要的。2021/7/2810在層流流動狀態(tài)下，流速分布是以管軸為中心線的軸對稱拋物線分布。在紊流流動狀態(tài)下，管內流速同樣是以管中心線軸對稱的分布，但是其分布呈指數曲線形式。2021/7/2811雷諾數是表征流體流動時慣性力與粘性力之比。利用細管直徑d，可求出雷諾數Rd
5、：為細管中的平均流速；為流體的運動粘度,d為管徑。Rd＜2320時為層流，Rd＞2320時為紊流；（三）雷諾數2021/7/2812（四）流體流動的連續(xù)性方程流體在管道內作穩(wěn)定流動的情況：即流體在穩(wěn)定流動，且不可壓縮時，流過各截面流體的體積為常量。因此利用上式，很方便的求出流體流過管道不同截面時的流速。2021/7/2813（五）流體伯努力方程2021/7/2814差壓式流量計（節(jié)流式流量計）主要由兩部分組成：節(jié)流裝置和測量靜壓差的差壓計。節(jié)流裝置是安裝在流體管道中，使流體的流通截面發(fā)生變化，引起流體靜壓變化的一種裝置。第二節(jié)差壓式流量計一、概述2
6、021/7/28152021/7/2816節(jié)流裝置（取壓管及內部的節(jié)流孔板）節(jié)流孔板后取壓管前取壓管流體通過節(jié)流孔板時，流速加快，后取壓管處的壓力減小。2021/7/2817節(jié)流裝置外形節(jié)流孔板后取壓管2021/7/2818流體流經節(jié)流孔板時，壓力和流速的變化情況節(jié)流孔板流速變快，壓力變小當充滿圓管的流體流經在管道內部安裝的節(jié)流裝置時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮，使流速增大，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后產生壓力差．該壓力差通過差壓計檢出．流體的體積流量或質量流量與差壓計所測得的差壓值有確定的數值關系?？装辶髁坑媱赢嫴顗菏搅髁坑嫞ü?jié)流式流量計）二、
7、測量原理2021/7/28192021/7/2820選定兩個截面，I—I是節(jié)流裝置前流體開始受節(jié)流裝置影響的截面；II-II是流束經過節(jié)流裝置后收縮最厲害的流束截面，由伯努利方程式得由于流束在節(jié)流裝置后的最小收縮面積S2，實際上很難確切地知道它的數值，因此用節(jié)流裝置開孔的截面積S0來表示,其中?稱為流束的收縮系數，其大小與節(jié)流裝置的類型有關。p1’、p2’—流體在截面I—I和II—II處的靜壓力v1、v2’—流體在截面I—I和II—II處的平均流速2021/7/2821上面得到的流速是理論值，因為理想的不可壓縮的流體是不存在的。流體有粘度，故有摩擦
8、，因此實際的流速應修正。其次，考慮到使用方便，實際上經常在節(jié)流裝置前后兩個固定位置上測取壓力p1、p2，代替p1’、p2’
