流體壓力和流量的測(cè)量

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1、化工基礎(chǔ)AnIntroductiontoChemicalIndustryandEngineering1復(fù)習(xí)根據(jù)_________定律，對(duì)定態(tài)流動(dòng)的流體進(jìn)行物料衡算，得到流體流動(dòng)的______方程:m1=m2orqm1=qm2根據(jù)_________定律，對(duì)定態(tài)流動(dòng)的流體進(jìn)行能量衡算，得到流體流動(dòng)的______方程:HfHe1、理想流體在導(dǎo)管中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)管任一截面的總能量或總壓頭為一常數(shù)。2、能量在不同形式間可以相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)某一形式的壓頭的數(shù)值因條件而發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)地引起其他壓頭的數(shù)值的變化。*Bernoulli方程的物理意義質(zhì)量守恒連續(xù)性能量守恒柏努利2教學(xué)目的：重點(diǎn)：3.3流

2、體壓力和流量的測(cè)量使學(xué)生了解測(cè)量流體壓力和流量的儀表，掌握各種流量測(cè)量?jī)x表的工作原理，熟悉各種流量計(jì)的工作范圍。U型管壓力計(jì)、孔板流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理33.3流體壓力和流量的測(cè)量一、流體壓強(qiáng)的測(cè)量4應(yīng)用流體靜力學(xué)原理的壓強(qiáng)計(jì)——U型管壓強(qiáng)計(jì)p1p2?i?Z1Z2△RABZ選取等壓面A、B：所選指示劑與所測(cè)流體不互溶，且?i>?當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)某一點(diǎn)的壓強(qiáng)時(shí),U型關(guān)壓強(qiáng)計(jì)一端連通大氣,一端接測(cè)壓點(diǎn),測(cè)得的是表壓或真空度.想一想:如何提高測(cè)量的靈敏度?Note:5倒置U型管壓力計(jì)p1p2?R以被測(cè)液體作為指示液，液體的上方充滿空氣，空氣的進(jìn)出可通過(guò)頂端的旋塞來(lái)調(diào)節(jié)。6微差壓力計(jì)?i?i

3、,p2p1△R兩種密度不同且不互溶而有明顯界面的指示液NOTE:兩種指示液的密度相差越小,測(cè)量的靈敏度越高.7機(jī)械式壓強(qiáng)表——彈簧管壓力表(springmanometer)測(cè)量較高壓力將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移8二、流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用液位計(jì)(tankgauge):9流體靜力學(xué)方程的應(yīng)用液封(水封)(waterlute,waterseal,liquidseal):氣柜填料Pp0Z氣體氣體液體液體10例題例3—3貯槽內(nèi)存放密度為860kg?m-3的油品，槽側(cè)邊測(cè)壓孔的U型管壓力計(jì)中汞柱的讀數(shù)為15cm，設(shè)汞柱面的高度與油槽測(cè)壓孔的高度相同或接近，試求該條件下貯槽內(nèi)全部油品的質(zhì)量

4、和體積。貯槽上端與大氣相通。8001502000解：汞的密度為13600kg?m-3？h油品體積：油品質(zhì)量：11pp0P’△R孔板流量計(jì)（orificemeter）u0u工作原理：根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理（柏努利方程），流體通過(guò)孔口時(shí)，因截面積驟然縮小，流體流速隨之增大；因流體動(dòng)壓頭增大，其靜壓頭驟然縮小。利用U型管壓強(qiáng)計(jì)測(cè)出孔板前后的壓強(qiáng)差。三、流體流量的測(cè)量12△Ru0u*實(shí)際流體流動(dòng)的阻力損失，孔板處突然收縮造成的擾動(dòng)以及孔板與導(dǎo)管間裝配可能有誤差，這些影響因素歸納為孔板流量系數(shù)——C0(一般為0.61-0.63)NOTE:孔板流量計(jì)有相當(dāng)大的壓頭損失.13文氏流量計(jì)（Venturi

5、tube）△Ru0NOTE:壓頭損失減少到只有讀數(shù)的10%或更少.14轉(zhuǎn)子流量計(jì)（flowrator）Note：用于液體的轉(zhuǎn)子流量計(jì)按規(guī)定是用20℃的水標(biāo)定的；用于測(cè)量氣體的轉(zhuǎn)子流量計(jì)則是用20℃、101.3kPa的空氣標(biāo)定的。當(dāng)用于測(cè)量其他流體的流量時(shí)，要加以換算。凈壓力差=轉(zhuǎn)子重力—流體的浮力15轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝在管路上，為便于檢修，應(yīng)設(shè)置如圖1-38所示的支路。轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)方便，流動(dòng)阻力很小，測(cè)量范圍寬，測(cè)量精度較高，對(duì)不同的流體適用性廣。缺點(diǎn)是玻璃管不能經(jīng)受高溫和高壓，在安裝使用過(guò)程中玻璃容易破碎。圖1-38轉(zhuǎn)子流量計(jì)安裝示意圖16