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1、1,第六节 流量测量,流量测量的方法有： 1. 容积法 一定时间内量取排出液体的体积量； 2. 利用电、磁、机械等原理的仪器在管外或管内测量流体。 3. 根据流体流动时各种机械能互相转换的关系设计的流速计、流量计。,2,一、(皮托管)测速计,该流速计测得的流速是点速度ur，测 速计内管类似“驻点”,使内管在 r 点测得“冲压能”,的小孔中测得r点的静压能(p/)r ；显然，测速计管内、外测得的差值：,；而外管只在管侧壁开有,又：,3,皮托管的制造精度等原因，当被测数据,要求精度较高时应乘以校正系数C(=0.981.00)。安装时注意： 皮托管横管的轴线与测流速的流体所流经管的轴线平行；其上、下
2、游应各有50D的直管段，而d皮 D/50。皮托管适用于大管径气体流量的测量、测流速分布；不适于测含固体杂质的流体。,4,二、孔板流量计,“孔板”内孔的边缘呈45，安装时孔心与管道 轴线重合。工作时，产生“缩脉”现象，,显然此处 A2 minu2 max, p2 min(水平管)。,5,当流量惯性 u2,p2 p=(p1 p2) 缩脉与孔板的距离, (A2)。为此，无法利用最大的 p反映流量的大小。于是，将下游截面设在孔板的锐角口(0-0)上，若忽略1-0间的hf ，柏式：,(1-65),但 hf ，不能忽略， 上式在使用时要乘以校正系数C1；,6,又孔板厚度很小(标准厚度0.05d1)，,而测
3、压孔的直径0.08d1(612mm)，下游测压口常装在 孔板后边的某位置上，如：图示为“角接法”；还有“径接法”。测口的位移，使上式再乘以校正系数C2：,由“连续性方程”：,7,则(1-65):,C0孔流系数，无因次。实验测得。,图为“角接法”时C0= f (Re, A0 / A1)曲线，设计合理的孔板流量计的C0=0.60.7。,8,由于流量计用于测流量，,显然在流速不知的情况下无法确定C0值，也就不能求得u0。要采用“试差法”。注意：用孔板流量计测气体流速时，要考虑 p 变化带来的影响；安装时，板前应有50d1的直管。A0 /A1较小时，长度可缩短些。,9,优：,孔板流量计的制造、调换都简
4、便；可耐高温、高压，不怕含尘的气体。缺：圆孔的锐角边缘易被腐蚀、磨损或挂焦改变圆孔的形状(定期校正)；能量损失大，按下式估算：,(1-69),10,三、文丘里流量计,文丘里流量计的收缩角一般取1525，扩大角 取57。流体流过渐缩渐扩管时，避免了流体边界层的脱离，基本上不产生漩涡，阻力损失较小。,11,其工作原理与孔板的相同，,CV 文丘里流量系数，一般为：0.980.99。多用于测低压气体流速；但加工精度和造价较高，安装时计身较长。,12,四、转子流量计,前面几种流速/量计都是：恒定的节流口 面积，利用p大小反映流速 / 量的大小。而转子流量计是：恒定p，变动节流口面积反映流速 / 量的大小
5、。,结构：带有刻度的微锥形(4)玻璃管；可自由运动的 转子(浮子)，其材料可以是金属、木、塑料等(f )， 也可以有各种形状；安装时要求玻璃管轴线垂直。,13,工作原理：,流体从流量计的下端流入,流经转子 与玻璃管的环隙时，截面变小流速增大；,p2min)；转子受地心引力重力，转子在流体中受到浮力，则转子在流体中：净重 = 重力浮力=,。,由于1、2两个截面的面积不同，流体对转子施加了 一个推动力，即：p=(p1 p2) 。 (2截面处: u2max，,14,当p Af 净重，转子向上升浮；,pAf净重,转子升,A环u环,p 恢复平衡值。,转子降,A环,p定。,流量,15,流体流经环隙时，,流量与压强降的关系类似流体流经孔板流量计时的情况：,(1-70),转子流量计在出厂时用20的水或20，0.1MPa的空气进行刻度标定。,16,若所测量的流体与标定流体不一致时，,优：读数方便；流动阻力小；测量范围宽；耐腐蚀。缺：耐T、P差(T 40, 120；P5atm)；安装时易破碎；不能把流量转换为电信号送到控制仪表上。,(1-71),
