流体流动课件

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