流速与流量的测量

1.6 流速与流量的测量,1.6.1 测速管,1.6.2 孔板流量计,1.6.3 文丘里流量计,1.6.4 转子流量计,一、测速管（皮托管）的结构,1.6.1 测速管（皮托管）,图1-41 测速管（皮托管）的结构,二、测速管（皮托管）原理,内管A处:,外管B处:,（1-63）,（1-64）,（1-65）,即,点速度：,（1-67）,（1-66）,（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；,（2）流量的求取：,测管中心最大流速，由 求平均流速，再计算流量。,由速度分布曲线积分,讨论：,三、安装,（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距离；,（3）皮托管外径 d0 不应超过管内径 d 的 1/50，即 d0 < d/50 。,（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；,一、结构与原理,1.6.2 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,/资料/vh113.mpg,二、流量方程,在1-1截面和2-2截面间列柏努利方程，暂不计能量损失,变形得,（1-68）,（1-69）,问题：,（2）缩脉处A2未知。,（1）实际有能量损失；,解决方法：用孔口速度u0替代缩脉处速度u2，引入校正系数 C。,（1-71）,（1-70）,由连续性方程,令,（1-73）,（1-74）,（1-72）,则,体积流量,（1-77）,（1-76）,（1-75）,A0孔面积,质量流量,C0流量系数（孔流系数）,（1-78）,讨论：,（1）特点：,恒截面、变压差差压式流量计,（2）流量系数C0,对于取压方式、结构尺寸、加工状况均已规定的标准孔板,（1-79）,Red是以管道的内径d1计算的雷诺数,当Red >Re临界时，,一般 C0=0.60.7,（1-80）,（1-81）,(3) 测量范围,孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定。,（1-83）,（1-82）,图1-43 孔板流量计 C0与Re、A0 /A1 的关系曲线,三、安装及优缺点,（1）安装在稳定流段，上游l >10d，下游l >5d；,（3）能量损失较大 。,（2）结构简单，制造与安装方便 ；,1.6.3 文丘里（Venturi）流量计,属差压式流量计；,能量损失小，造价高。,图1-44 文丘里流量计,/资料/vh114.mpg,A0喉管处截面积,CV流量系数（0.980.99）,（1-84）,1.6.4 转子流量计,一、结构与原理,从转子的悬浮高度直接读取流量数值。,图1-45 转子流量计,/资料/vh115.mpg,二、流量方程,转子受力平衡,在1-1和0-0截面间列柏努利方程,1,1,0,0,（1-85）,（1-86）,（1-87）,流体的浮力,动能差 (升力),（1-88）,（1-89）,将（1-88）代入（1-85）得：,CR流量系数,体积流量,（1-91）,（1-92）,由连续性方程,（1-90）,讨论：,恒压差、恒流速、变截面截面式流量计。,（2）刻度换算,20、101.3kPa下空气（ 1.2kg/m3）,（1）特点：,标定流体：,20水（1000kg/m3 ）,CR相同，同刻度时,2被测流体。,气体转子流量计,式中：,1标定流体；,（1-93）,（1-94）,三、安装及优缺点,(1）永远垂直安装，且下进、上出，安装支路，以便于检修。,（3）玻璃管不能经受高温和高压， 在安装使用过程中玻璃容易破碎。,（2）读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高；,End,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,图1-42 孔板流量计,