流體流動(dòng)-(流量測(cè)量)

1、1 1、測(cè)速管（皮托管）（、測(cè)速管（皮托管）（變壓頭測(cè)速管變壓頭測(cè)速管）2 2、孔板流量計(jì)（、孔板流量計(jì)（變壓頭流量計(jì)變壓頭流量計(jì)）3 3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（變截面流量計(jì)變截面流量計(jì)）第七節(jié)第七節(jié) 流量的測(cè)定流量的測(cè)定Ru1,p1U2=0p2u3外測(cè)壓孔外測(cè)壓孔管口管口1 1 測(cè)速管測(cè)速管 內(nèi)管所測(cè)的是靜壓能內(nèi)管所測(cè)的是靜壓能p p1 1/和動(dòng)能和動(dòng)能u u1 12 2/2/2之和，合稱之和，合稱為為沖壓能沖壓能，即，即22112upp外管壁上的測(cè)壓小孔與流體流動(dòng)方向平行，故外管測(cè)的是流外管壁上的測(cè)壓小孔與流體流動(dòng)方向平行，故外管測(cè)的是流體靜壓能體靜壓能p p1 1/。2)2(2112

2、1112upupppp則有則有pu21壓差計(jì)讀數(shù)反映沖壓能與靜壓能之差，即：壓差計(jì)讀數(shù)反映沖壓能與靜壓能之差，即：若該若該U U型管壓差計(jì)的讀數(shù)為型管壓差計(jì)的讀數(shù)為R R，指示液的密度為，指示液的密度為0 0，流體的，流體的密度為密度為，則根據(jù)靜力學(xué)基本方程，可得，則根據(jù)靜力學(xué)基本方程，可得)(201gRu當(dāng)被測(cè)的流體為氣體時(shí)，上式可化簡(jiǎn)為當(dāng)被測(cè)的流體為氣體時(shí)，上式可化簡(jiǎn)為012 gRu幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明靜壓頭和動(dòng)壓頭之和稱為沖壓頭。靜壓頭和動(dòng)壓頭之和稱為沖壓頭。 2 2gugph)(2 oRgCu即測(cè)速管測(cè)的是測(cè)速管測(cè)的是點(diǎn)速度點(diǎn)速度。測(cè)速管應(yīng)置于穩(wěn)定段。測(cè)速管應(yīng)置于穩(wěn)定段。測(cè)速管流速計(jì)算修正

3、式如下測(cè)速管流速計(jì)算修正式如下：21RA1A0A2縮脈縮脈：流體截面流體截面 的最小處。的最小處。2 2 孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)在孔板前與板后在孔板前與板后流體縮脈處連接流體縮脈處連接U U形差壓管形差壓管。對(duì)圖示的水平管道，在對(duì)圖示的水平管道，在1 1、2 2截面間列柏努利方程式，即截面間列柏努利方程式，即22222211upup2121222ppuu流體通過孔板時(shí)，流速增大，靜壓頭減少，通過測(cè)量孔板流體通過孔板時(shí)，流速增大，靜壓頭減少，通過測(cè)量孔板前后壓力差，由靜壓頭的減少值依據(jù)伯努利方程算出流速。前后壓力差，由靜壓頭的減少值依據(jù)伯努利方程算出流速。測(cè)速原理測(cè)速原理根據(jù)連續(xù)性方程，有根據(jù)連續(xù)

4、性方程，有2121uAAu聯(lián)立上兩式，則有聯(lián)立上兩式，則有pAAu2)(112122則體積流量為則體積流量為pAAAuAqv2)(1212222流量計(jì)算公式流量計(jì)算公式d0d12p21212221ppAAAqv2024dCACADoD21212021ppAAACqDv: )( 1 0212120則有又令Rg-ppAACCD0002RgACqv0002 RgCu：其中幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明 C C0 0稱為孔流系數(shù)稱為孔流系數(shù) 孔板安裝應(yīng)與管軸垂直，并置于穩(wěn)定段。孔板安裝應(yīng)與管軸垂直，并置于穩(wěn)定段。盡量使流量計(jì)在孔流系數(shù)為常數(shù)的范圍內(nèi)工作。盡量使流量計(jì)在孔流系數(shù)為常數(shù)的范圍內(nèi)工作。組成組成：錐形玻璃管

5、和轉(zhuǎn)子錐形玻璃管和轉(zhuǎn)子3 3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)由一個(gè)倒錐形的玻璃管和一個(gè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)由一個(gè)倒錐形的玻璃管和一個(gè)能上下移動(dòng)的轉(zhuǎn)子所構(gòu)成，能上下移動(dòng)的轉(zhuǎn)子所構(gòu)成，玻璃管外壁上玻璃管外壁上刻有流量值刻有流量值。測(cè)速原理測(cè)速原理 流量計(jì)垂直安裝，流體自下而上通過轉(zhuǎn)子與管流量計(jì)垂直安裝，流體自下而上通過轉(zhuǎn)子與管壁間的環(huán)隙，轉(zhuǎn)子隨流量增大而上移，當(dāng)轉(zhuǎn)子壁間的環(huán)隙，轉(zhuǎn)子隨流量增大而上移，當(dāng)轉(zhuǎn)子受力達(dá)受力達(dá)到平衡時(shí)，到平衡時(shí)，將懸浮在一定高度，流量值由壁面刻度讀將懸浮在一定高度，流量值由壁面刻度讀取。取。 流量計(jì)算公式流量計(jì)算公式 當(dāng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮在一定高度時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)子上、下兩端面的當(dāng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮在

6、一定高度時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)子上、下兩端面的流體截面列柏努利方程：流體截面列柏努利方程： fWgugpzgugpz2222222111忽略位壓頭的變化及阻力損失忽略位壓頭的變化及阻力損失 gugpgugp22222211 與孔板流量計(jì)流量式整理方法相同，轉(zhuǎn)子流量計(jì)公式為：與孔板流量計(jì)流量式整理方法相同，轉(zhuǎn)子流量計(jì)公式為： 壓差是定值，可通過壓差是定值，可通過對(duì)轉(zhuǎn)子受力平衡分析對(duì)轉(zhuǎn)子受力平衡分析確定其計(jì)算式。確定其計(jì)算式。 212ppACqRRvgVApgVApfffff21轉(zhuǎn)子平衡時(shí)，有：轉(zhuǎn)子平衡時(shí)，有： fffAgVpp：21 即fffRRRRvAgVACppACq2221幾點(diǎn)說明幾點(diǎn)說明流量計(jì)應(yīng)垂直安裝在管道上。流量計(jì)應(yīng)垂直安裝在管道上。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是變流通截面積、恒壓差型的流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)是變流通截面積、恒壓差型的流量計(jì)。fffRRRRvAgVACppACq2221例題：例題：水在管內(nèi)流動(dòng)，截面水在管內(nèi)流動(dòng)，截面1 1處管內(nèi)徑為處管內(nèi)徑為0.2m0.2m，流，流速為速為0.5m/s0.5m/s，由于水的壓強(qiáng)產(chǎn)生水柱高，由于水的壓強(qiáng)產(chǎn)生水柱高1m1m；截面；截面2 2處管內(nèi)徑為處管內(nèi)徑為0.1m0.1m。若忽略水由。若忽略水由1 1至至2 2處的阻力損失，處的阻力損失，試計(jì)算截面試計(jì)算截面1 1、2 2處產(chǎn)生的水柱高度差處