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《4流量測(cè)量儀表》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、4.1概述一、流量的定義及表示方法所謂流量,是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)封閉管道或明渠有效截面的流體量,又稱瞬時(shí)流量。當(dāng)流體量以體積表示時(shí)稱為體積流量;當(dāng)流體量以質(zhì)量表示時(shí)稱為質(zhì)量流量。單位時(shí)間通過流管內(nèi)某一橫截面的流體的體積,稱為該橫截面的體積流量。簡稱為流量,用Q來表示。單位是每秒立方米,則流量的方程為:Q=SV=常量。二、流量計(jì)分類和主要參數(shù) 1、分類按照目前最流行、最廣泛的分類法,即分為:容積式流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、電磁流量計(jì)、流體振蕩流量計(jì)中的渦街流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)和插入式流量計(jì)、探針式流量計(jì)。
2、2、流量計(jì)及主要參數(shù)A測(cè)量范圍上限值B壓力損失三、流量測(cè)量的理論基礎(chǔ)1、流體的主要物理性質(zhì)A流體的密度B壓縮性和膨脹性C黏滯性2、流體流動(dòng)的基本知識(shí)A雷諾數(shù)B管流類型C流速分布一平均流速3、流體流動(dòng)的基本方程A連續(xù)性方程B伯努利方程4.2節(jié)流式差壓流量計(jì)一、概述壓差流量計(jì)是一種測(cè)定流量的儀器。它是利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)所產(chǎn)生的壓力差與流量之間存在一??定關(guān)系的原理,通過測(cè)量壓差來實(shí)現(xiàn)流量測(cè)定。節(jié)流裝置是在管道中安裝的一個(gè)局部收縮元件,最常用的有孔板、噴嘴和文丘里管。流量Q的計(jì)算公式為:式中:C為流量系數(shù);ε為氣體膨脹修
3、正系數(shù);F為節(jié)流部的截面積;g為重力加速度;γ為流體密度;P1和P2分別為節(jié)流前后的壓力。對(duì)于不可壓縮的氣體,可不考慮氣體膨脹修正系數(shù),即流量公式為:C和ε一般由實(shí)驗(yàn)方法確定。目前,壓差流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度已相當(dāng)高,它的構(gòu)造、尺寸嚴(yán)格按照規(guī)定制作時(shí),則可查出C和ε,無需通過實(shí)驗(yàn)方法確定二、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)由于節(jié)流裝置具有應(yīng)用歷史悠久、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、石油、化工、紡織、鋼鐵等工業(yè)部門。同時(shí)由于使用和安裝條件不同,節(jié)流裝置的分類較細(xì);①按取壓方式分類:分為角接取壓法、法蘭取壓法、徑距取
4、壓法(見圖2)、特殊取壓法等。②按測(cè)量流體分類三、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的測(cè)量原理和流量公式孔板是一種最傳統(tǒng)且歷史悠久的流量測(cè)量方式,具有測(cè)量介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、耐高溫高壓、標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、可以免實(shí)流標(biāo)定等一系列優(yōu)點(diǎn),至今仍是一些發(fā)達(dá)國家的流量測(cè)量國家標(biāo)準(zhǔn),在流量測(cè)量中占據(jù)統(tǒng)治地位。當(dāng)流體(牛頓流體)經(jīng)直管段進(jìn)入節(jié)流裝置時(shí),由于節(jié)流件的作用,使管道的流通截面減小,而使流體的部分位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,收縮截面處的流體流速增大靜壓力減小,因此,節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓力差,流體的流速越大,收縮截面處的流體流速變化也越大,由此引起的節(jié)流件前后的靜壓力差
5、也越大,通過對(duì)節(jié)流件前后的靜壓力差(即差壓)的測(cè)量,就可以測(cè)出管道內(nèi)的流體流量.(節(jié)流裝置流量計(jì)算公式:Qm=C×ε÷(1-β4)0.5×π÷4×d2×(2×ρ1×ΔP)0.5式中:Qm—介質(zhì)流量(公斤/秒)C—流出系數(shù)ε—流出膨脹系數(shù)β=d/D直徑比d—孔板內(nèi)徑(毫米)D—管道內(nèi)徑(毫米)ρ1—孔板前的介質(zhì)密度(公斤/立方米)ΔP—工作狀態(tài)下差壓(帕斯卡Pa)4、節(jié)流裝置雷諾數(shù)的計(jì)算公式:ReD=354×M÷(D×η)式中:RED----雷諾數(shù)(無量綱);M----質(zhì)量流量(單位:Kg);D----管道內(nèi)徑(單位:m
6、m)η----介質(zhì)工作狀態(tài)下的粘度(單位:CP厘泊)四、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的適用條件1、流體條件和流動(dòng)條件2、管道條件五、流量公式有關(guān)參數(shù)的確定六、節(jié)流裝置流量測(cè)量不確定度的估算七、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算八、節(jié)流式壓差流量計(jì)的選用和安裝九、非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置4.3皮托管和均壓管流量計(jì)