《流量測量》課件

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1、化工原理PrinciplesofChemicalEngineering流體流動在工業(yè)生產過程中，流量是重要的操作參數之一。測量流量的儀表也是多種多樣的，但按其工作原理來分，流量儀表大致可分為三大類：1.7流量測量流量計的分類：1.容積式流量計如：橢圓齒輪流量計、旋轉活塞式流量計等。速度式流量計如：孔板流量計、文丘里流量計和轉子流量計等。3.質量流量計一、測速管（皮托管---Pitottube）1、結構2、原理內管A處外管B處點速度：即討論：（1）皮托管測量流體的點速度，可測速度分布曲線；（3）測管中心最大流速，由求平均流速，再計算流量。（見課本P53圖1-

2、38）3、安裝（1）測量點位于均勻流段，上、下游各有50d直管距離；（2）皮托管管口截面嚴格垂直于流動方向；（3）皮托管外徑d0不應超過管內徑d的1/50，即d0

3、速u0來代替。解決辦法:引入一校正系數C，則（3）式變?yōu)椋海?）則令（5）將（5）式帶入（4）式整理得：（6）對不可壓縮流體，根據質量守恒方程得：（4）根據流體靜力學原理可知：（7）令（8）（6）將（7）式和（8）式代入（6）式得：（9）C0——孔流系數說明：（1）C0的引入在形式上簡化了流量的計算公式，但實質上并未改變問題的復雜性。一般由實驗求得。（2）孔口邊緣易磨損和腐蝕，所以流量計應定期進行校正。則所測流量為：討論：（3）特點：恒截面、變壓差——差壓式流量計（4）流量系數C0對于取壓方式、結構尺寸、加工狀況均已規(guī)定的標準孔板Red是以管道的內徑d1計

4、算的雷諾數（5）當Re>Re臨界時，(3)測量范圍一般C0=0.6~0.7孔板流量計的測量范圍由U形壓差計量程決定。Re臨界值3、安裝及優(yōu)缺點（1）安裝在穩(wěn)定流段，上游l>10d，下游l>5d；（2）結構簡單，制造與安裝方便；（3）能量損失較大。三、文丘里（Venturi）流量計屬差壓式流量計；能量損失小，造價高。一、結構與特點CV——流量系數（0.98～0.99）A0——喉管處截面積四、轉子流量計1、結構及測量（2）測量過程演示（1）結構：2、原理及流量方程假設一定的流量條件下，轉子處于平衡位置時，截面2-2和截面1-1的靜壓強分別為P2和p1，若忽略轉

5、子旋轉的切向力，列出力的平衡方程式如下：（1）（2）將（1）式代入（2）式得：式中：CR——轉子流量計的流量系數，與Re值及轉子形狀有關，由實驗測定AR——玻璃管與轉子之間的環(huán)隙面積（1）適用于管徑小于50mm、低雷諾數的流體的流量測量；（2）轉子流量計上的刻度是在一定條件下用一定的流體測定并進行刻度的，當實際測量條件和流體種類不同時，要對讀數進行校正。（3）特點：說明：標定流體：20℃水（?＝1000kg/m3）20℃、101.3kPa下空氣（?＝1.2kg/m3）1——標定流體2——被測流體恒壓差、恒流速、變截面——截面式流量計。對氣體轉子流量計3、安

6、裝及優(yōu)缺點（1）安裝：①永遠垂直安裝，且下進、上出，安裝支路，以便于檢修。②讀數方便，流動阻力很小，測量范圍寬，測量精度較高；③玻璃管不能經受高溫和高壓，在安裝使用過程中玻璃容易破碎。①優(yōu)點：讀取流量方便，能量損失小，測量范圍寬，能用于腐蝕性流體的測量；②缺點：（2）特點：轉子流量計的管壁大多為玻璃制品，不能經受高溫和高壓，在安裝和使用過程中易破碎，且要求安裝時必須保持垂直。轉子流量計應用舉例：某轉子流量計，轉子為不銹鋼（ρ鋼=7920kg/m3），水的流量刻度范圍為250~2500L/h，如將轉子改為硬鉛（ρ鉛=10670kg/m3），保持形狀和大小不變

7、，用來測定ρ液=800kg/m3的流體，問轉子流量計的最大流量為多少？可測液體最大流量qs液=1.34×2500=3360L/h。小結流體靜力學流體動力學——柏努力方程流體流動現(xiàn)象——兩種流型流體阻力計算流量測定