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文档简介
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。主要指静压能和动能1一、(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:rR2∵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(=0.98~1.00)。
安装时注意:①皮托管横管的轴线与测流速的流体所流经管的轴线平行;②其上、下游应各有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。3二、孔板流量计22’11’“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A2min
u2max,p2min(水平管)。4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;22’11’00’5又∵孔板厚度很小(标准厚度
0.05d1),
而测压孔的直径
0.08d1(6~12mm),∴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”:22’11’11’6则(1-65):
C0—孔流系数,无因次。实验测得。
C0
A0/A1lgRe
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=0.6~0.7。7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。8优:孔板流量计的制造、调换都简便;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)9三、文丘里流量计文丘里流量计的收缩角一般取15~25
,扩大角取5~7
。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。5
~7
21
O’O10∵其工作原理与孔板的相同,
CV——文丘里流量系数,一般为:0.98~0.99。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。∴11四、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。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。12工作原理:11’22’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,13当
pAf
>净重,转子向上升浮;
pAf<净重,转子向下沉落;
pAf=净重,转子才会在玻管中的某一高度上打转(或不动)。此时:(1-69)若流量增大而转子不动:势必引起环流速度增大
p2
读数时视线应从转子的上端面垂直对着玻璃管上的刻度读取,同时要注意刻度的单位、范围。
p
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
14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:lgRe0.3
CR1.00.5(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。15若所测
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