化工原理第六節(jié)管路計算和流量測定

第六節(jié)管路計算

簡單管路

復(fù)雜管路

管路計算包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件簡單管路

特點：（1）流體通過各管段的質(zhì)量流量不變，對于不可壓縮流體，則體積流量也不變。

(2)整個管路的總能量損失等于各段能量損失之和。Vs1,d1Vs3,d3Vs2,d2不可壓縮流體包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件復(fù)雜管路

1、并聯(lián)管路

AVSVS1VS2VS3B特點：（1）主管中的流量為并聯(lián)的各支路流量之和；包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件（動畫1）（2）并聯(lián)管路中各支路的能量損失均相等。

不可壓縮流體注意：計算并聯(lián)管路阻力時，僅取其中一支路即可，不能重復(fù)計算。包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件并聯(lián)管路的流量分配而支管越長、管徑越小、阻力系數(shù)越大——流量越?。环粗髁吭酱?。

包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件COAB分支管路COAB匯合管路2、分支管路與匯合管路

包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件（動畫2）特點：（1）主管中的流量為各支路流量之和；不可壓縮流體（2）流體在各支管流動終了時的總機械能與能量損失之和相等。包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工原理電子課件基本方程：連續(xù)性方程機械能衡算方程阻力計算式管路計算其中（1）設(shè)計型計算

設(shè)計要求：規(guī)定輸液量Vs，確定一經(jīng)濟的管徑或供液點提供的位能z1(或靜壓能p1)或所需外加功。選擇適宜流速確定經(jīng)濟管徑P59例1-24分析：求d求u需試差法求解機械能衡算式或范寧公式Re未知，設(shè)初值λ求出d、u比較λ計與初值λ是否接近是否修正λ解：u、d、λ均未知知，假設(shè)λ=0.025由機械械能衡衡算式式d=2.02m校核：：=0.00099查圖或或計算算新λ1=0.0205用試差法法，以λ為試差差變量量λλλ1第六節(jié)節(jié)流流量的的測定定皮托測測速管管孔板流流量計計文丘里里流量量計轉(zhuǎn)子流流量計計包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件1、結(jié)構(gòu)構(gòu)2、測量量原理理及流流速計計算內(nèi)管A處外管B處包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件一、皮皮托測測速管管（皮皮托管管）（動畫3）點速度：即討論：：（1））皮托托管測測量流流體的的點速速度，，可測測速度度分布布曲線線；包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件（2））流量量的求求?。海?/p>

由速度分布曲線積分測管中中心最最大流流速，，由求平均均流速，再再計算算流量量。包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件注意：：Pitot管是測測量點點速（（線速速度））測umax平均速度流量Remax=umaxd/

3、安裝裝（1））測量量點位位于均均勻流流段，，上、、下游游各有有50d直管距距離；；（2））皮托托管管管口截截面嚴嚴格垂垂直于于流動動方向向；（3））皮托托管外外徑d0不應(yīng)超超過管管內(nèi)徑徑d的1/50，即即d0<d/50。包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件l

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測速管的優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)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。

二.孔板式式流量量計管路中中嵌入入一環(huán)環(huán)形金金屬板板，環(huán)環(huán)中心心處在在管道道中心心線上上1.結(jié)構(gòu)：：當(dāng)流體體以一一定的的流量量流經(jīng)經(jīng)小孔孔時，，就產(chǎn)產(chǎn)生一一定的的壓強強差，，流量量愈大大，所所產(chǎn)生生的壓壓強差差也就就愈大大。所所以根根據(jù)測測量壓壓強差差的大大小來來度量量流體體流量量。2.原理：：C0———流量系系數(shù)（（孔流流系數(shù)數(shù)）A0———孔面積積。（動畫4）（動畫5）優(yōu)點：：構(gòu)造簡簡單，，制造造和安安裝都都很方方便缺點：：機械能能損失失（稱稱之為為永久損損失）大當(dāng)d0/d1=0.2時，永永久損損失約約為測測得壓壓差的的90%，常用的的d0/d1=0.5情形下下，永永久損損失也也有75%。包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件屬差壓壓式流流量計計；能量損損失小小，造造價高高。三.文丘里里（Venturi）流量計計（動畫6）缺點：：加工工比孔孔板復(fù)復(fù)雜，，因而而造價價高，，且安安裝時需需占去去一定定管長長位置置，優(yōu)點：：其永永久損損失小小，故故尤其其適用用于低低壓氣氣體的輸輸送。。包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件四.轉(zhuǎn)子流流量計計體積流流量（動畫7）包頭鋼鋼鐵職職業(yè)技技術(shù)學(xué)學(xué)院化化工原原理電電子課課件渦流流流流量量計計（（動畫畫8）掌握握液液體體、、氣氣體體的的密密度度計計算算。。了解解牛牛頓頓粘粘性性定定律律，，掌掌握握粘粘度度的的單單位位及及單單位位換換算算。。掌握握壓壓力力的的定定義義及及表表壓壓、、真真空空度度、、絕絕對對壓壓力力的的定定義義，，并并能能熟熟練練換換算算。。能熟熟練練地地運運用用流流體體靜靜力力學(xué)學(xué)基基本本方方程程式式解解題題。。掌握握流流量量、、流流速速的的定定義義及及連連續(xù)續(xù)性性方方程程。。掌握握各各種種形形式式的的機機械械能能衡衡算算式式，，并并能能熟熟練練地地運運用用機機械械能能衡衡算算式式解解題題。。小結(jié)結(jié)包頭頭鋼鋼鐵鐵職職業(yè)業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院化化工工原原理理電電子子課課件件掌握握雷雷諾諾準準數(shù)數(shù)的的表表達達式式及及物物理理意意義義，，并并根根據(jù)據(jù)Re來判判斷斷流流動動類類型型。。了解解流流體體在在圓圓管管內(nèi)內(nèi)的的速速度度分分布布。。掌握握直直管管阻阻力力與與局局部部阻阻力力的的計計算算。。了解解簡簡單單與與復(fù)復(fù)雜雜管管路路，，并并能能作作以以簡簡單單的的計計算算。。了解解測測速速管管、、孔孔板板流流量量計計、、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子流流量量計計的的測測量量原原理理，，并并能能作作以以簡簡單單的的計計算算。。包頭頭鋼鋼鐵鐵職職業(yè)業(yè)技技術(shù)術(shù)學(xué)學(xué)院院化化工工原原理理電電子子課課件件重要要概概念念連續(xù)續(xù)介介質(zhì)質(zhì)模模型型、、等等壓壓面面、、牛牛頓頓粘粘性性定定律律、、粘度度及其其影影響響因因素素、、雷雷諾諾數(shù)數(shù)、、層流流與與湍湍流流的的本本質(zhì)質(zhì)區(qū)區(qū)別別設(shè)備備及及儀儀表表壓差差計計、、流流量量計計等等結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及測測量量原原理理。。包頭頭