化工原理（上册） 教学课件 作者 钟理伍钦马四朋 主编 上册( 第1章) 流体流动－（流量测量）.pptVIP

尚辅网 尚辅网 1 测速管 例题：水在管内流动，截面1处管内径为0.2m，流速为0.5m/s，由于水的压强产生水柱高1m；截面2处管内径为0.1m。若忽略水由1至2处的阻力损失，试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m？ 解：1-1’、2-2’间列柏努利方程式：Z1+u12/2g+p1/ρg=Z2+u22/2g+p2/ρg+hf ① p1-p2=ρg(u22/2g-u12/2g)=ρ(u22/2-u12/2) 又u2/u1=d12/d22 u2=0.5*(0.2/0.1)2=2m/s u2代入①，得： p1-p2=ρ(22-0.52/2)=1876N/m2 p1-p2=ρgh h=(p1-p2)/ρg=1875/(1000*9.81)=0.191m 例 有一内径为d＝50mm的管子，用孔板流量计测量水的流量，孔板的孔流系数C＝0.62，孔板内孔直径＝25mm，U形压差计的指示液为汞： （1）U形压差计读数R＝200mm，问水的流量为多少？ （2）U形压差计的最大读数＝800mm，问能测量的最大水流量为多少？ （3）若用上述U形压差计，当需测量的最大水流量为＝30/h时，则孔板的孔径应该用多大？ （假设孔板的孔流系数不变） 解：（1） ∴V=0.785×0.0252×4.36×3600=7.7m3/h (2) ∴V=0.785×0.0252×8.72×3600=15.4m3/h * * 尚辅网 1、测速管（皮托管）（变压头测速管） 2、孔板流量计（变压头流量计） 3、转子流量计（变截面流量计） 第七节 流量的测定 尚辅网 R u1,p1 U2=0 p2 u3 外测压孔 管口 尚辅网 内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称为冲压能，即 外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的是流体静压能p1/ρ。 则有 压差计读数反映冲压能与静压能之差，即： 尚辅网 若该U型管压差计的读数为R，指示液的密度为ρ0，流体的密度为ρ，则根据静力学基本方程，可得 当被测的流体为气体时，上式可化简为 尚辅网 几点说明 静压头和动压头之和称为冲压头。 测速管测的是点速度。 测速管应置于稳定段。 测速管流速计算修正式如下： 尚辅网 2 1 R A1 A0 A2 缩脉：流体截面 的最小处。 2 孔板流量计 在孔板前与板后流体缩脉处连接U形差压管。 尚辅网 对图示的水平管道，在1、2截面间列柏努利方程式，即 流体通过孔板时，流速增大，静压头减少，通过测量孔板前后压力差，由静压头的减少值依据伯努利方程算出流速。 测速原理 尚辅网 根据连续性方程，有 联立上两式，则有 则体积流量为 尚辅网 流量计算公式 A2是流体脉缩面积，难以得知，以孔的截面积乘以系数代之。 尚辅网 尚辅网 几点说明 C0称为孔流系数 孔板安装应与管轴垂直，并置于稳定段。 尽量使流量计在孔流系数为常数的范围内工作。 尚辅网 组成：锥形玻璃管和转子 3、转子流量计 转子流量计由一个倒锥形的玻璃管和一个能上下移动的转子所构成，玻璃管外壁上刻有流量值。 尚辅网 测速原理 流量计垂直安装，流体自下而上通过转子与管壁间的环隙，转子随流量增大而上移，当转子受力达到平衡时，将悬浮在一定高度，流量值由壁面刻度读取。 尚辅网 流量计算公式 当转子稳定悬浮在一定高度时，对转子上、下两端面的流体截面列柏努利方程： 忽略位压头的变化及阻力损失 尚辅网 与孔板流量计流量式整理方法相同，转子流量计公式为： 压差是定值，可通过对转子受力平衡分析确定其计算式。 尚辅网 转子平衡时，有： 尚辅网 几点说明 流量计应垂直安装在管道上。 转子流量计是变流通截面积、恒压差型的流量计。 尚辅网 水 1m h 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 (3) 由： umax=8.72 Vmax=30m3/h 30=0.785×d02×8.72×3600 解得：d0=0.0349m=34.9mm * *