流速、流量測量

1、西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 u A R gugpgpAA22 gRppiAgRuiA22iAgRu2-點速度第七節(jié) 流速、流量的測量結構結構測速原理測速原理一、畢托管西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 0.9 0.8uumax 0.7 0.6 0.5 102 103 104 105 106 107 Remax= umaxd/ Re=ud/測 umax平均速度流量西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件測測速速管管加加工工及及使使用用注注意意事事項項測速管的尺寸不可過大，一般測速管直徑不應超過管道直徑的1/50。 測速管安裝時， 必須保

2、證安裝點位于充分發(fā)展流段， (必須保證測量點位于均勻流段)一般測量點的上、下游最好各有50d 以上的直管段作為穩(wěn)定段。 測速管管口截面要嚴格垂直于流動方向。 測氣體時，igRui2 測速管的優(yōu)點： 結構簡單、阻力小、使用方便， 尤其適用于測量氣體管道內(nèi)的流速。 缺點： 不能直接測出平均速度， 且壓差計讀數(shù)小，常須放大才能讀得準確。 u A R 西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件結結構構兩種取壓方式：兩種取壓方式：(1) 角接法角接法取壓口在法蘭上；(2) 徑接法徑接法上游取壓口在距孔板 1倍管徑處，下游取壓口在距孔板 1/2 倍管徑處。二、孔板流量計西北大學化工原理課件西北大學化工原理課

3、件 p1 p2 1 2 0 R 孔板流量計孔板流量計測量原理測量原理影影響響兩兩測測壓壓點點間間的的壓壓力力差差的的因因素素： 孔孔板板結結構構、流流速速 暫不計摩擦損失，1、2 之間有：22222211upup )(002211孔孔口口uAuAuA 212122002111ppAAAu 21212000211ppAACAuD 用 A0代替 A2，再考慮到機械能損失孔板流量計孔板流量計西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 210212100221ppCppAACuD 孔流系數(shù)igRC20igRACAuqV20000影響孔流系數(shù) C0的因素： A0/A1、雷諾數(shù) Red=du1/、取壓位置、

4、孔口的形狀、加工精度。 需由實驗確定。 西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件孔板一定時：100,ReAAmmfCd 0.84 0.82 0.80 0.7 0.78 0.76 C0 0.74 0.6 A0 0.72 A1 0.70 0.5 0.68 0.66 0.4 0.64 0.3 0.62 0.2 0.60 0.1 0.05 3 104 105 106 Red 孔流系數(shù)C0與Red及m (A0/A1)的關系 C0值多在0.6至0.7之間西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 對 A0/A1相同的標準孔板，Red 增大，C0降低，當 Red Rec, C0就不再變了； Red 一定，A0

5、/A1增大，C0增大； 設計時的流量計所測流量范圍，最好落在 C0為定值的區(qū)域，常用 C0為 0.60.7 孔板流量計只能用來測平均流速和流量，不能測速度分布； 解題時，先假設 C0與 Red 無關（Red Rec,） ，由 A0/A1查圖得C0，再計算 qV,u,算 Red ，若 Red Rec,假設成立，否則重新假設計算。 測量范圍測量范圍 ：當 C0為常數(shù)，qVR0。5，表明流量的少許變化，會導致 R 較大變化， 這使孔板流量計具有較大的靈敏度和準確度; 但另一方面允許測量范圍縮小了。qVmaxqVmin=(RmaxRmin)0.5，孔板流量計不適合測量流量范圍太寬的場合。 西北大學化工

6、原理課件西北大學化工原理課件使使用用注注意意事事項項安裝時應在其上、下游各有一段直管段作為穩(wěn)定段， 上游長度至少應為(1540)d1，下游為 5d1 優(yōu)點：構造簡單，制造和安裝都很方便缺點：機械能損失（稱之為永久損失）大當d0/d1=0.2時，永久損失約為測得壓差的90%，常用的d0/d1=0.5情形下，永久損失也有75%。8 .0220uhf西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件收縮段錐角通常取 1525，擴大段錐角要取得小些，一般為 57ivVgRACAuq2000CV約為 0.980.99 文丘里流量計西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件文文丘丘里里流流量量計計的的 缺缺點點：加加

7、工工比比孔孔板板復復雜雜，因因而而造造價價高高，且且安安裝裝時時需需占占去去一一定定管管長長位位置置， 優(yōu)優(yōu)點點：其其永永久久損損失失小小，故故尤尤其其適適用用于于低低壓壓氣氣體體的的輸輸送送。 恒截面，變壓頭總結：變壓頭流量計的特點是1 .0220uhf西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子流流量量計計變截面，恒壓頭 結結構構測測量量原原理理三、轉(zhuǎn)子流量計西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 u0 2 2 1 1 u1 重重力力浮浮力力當轉(zhuǎn)子停留在某一高度時， fffAuuAzzgApp212012212柱體，則柱體，則將轉(zhuǎn)子近似看為一個圓將轉(zhuǎn)子近似看為一個圓再在 1-1 面、

8、2-2 面間列伯努利方程： 測量原理：先按理想流體推導，此時升力為零。測量原理：先按理想流體推導，此時升力為零。 重力浮力gVAppfff21gVAuufff21202gVAAAufff21020121100AuAu 西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件fffAgVAAu2112100 fffRAgVCu 20fffRVAgVACAuq2000考慮到實際轉(zhuǎn)子不是圓柱狀、流體非理想，將上式加一校正系數(shù)，得：西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 10 102 103 104 105 環(huán) 隙 雷 諾 數(shù) Re0 圖 轉(zhuǎn) 子 流 量 計 的 流 量 系 數(shù) CR 西北大學化工原理課件西北大學化工原理課件轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子流流量量計計安安裝裝、使使用用中中注注意意事事項項 讀數(shù)常需換算：使用時被測流體物性 （、 ） 與標定用流體不同 （20C水或 20C、1atm 的空氣） ，則流量計刻度必須加以換算：ffVVqq qV、實際被測流體的流量、密度； qV、 標定用流體的流量、密度 211