化工原第二章61叶超版本要素.ppt

孔板流量计 （Orifice Meter） 结构 两种取压方式： (1)角接法 取压口在法兰上； (2)径接法 上游取压口在距孔板1倍管径处，下游取压口在距孔板1/2倍管径处。 孔板流量计 （Orifice Meter） 原理：通过改变流体在管道中的流通截面积而引起动能与静压能改变来检测流量。 结构：其主要元件是在管道中插入的一块中心开圆孔的板。用U型管测量孔板前后的压力变化。 影响两测压点间的压力差的因素： 孔板结构、流速 (2)再考虑 的影响。 分析处理方法: 处理; (1)先作 在孔板前上游截面1-1与2-2截面之间列柏努利方程 : 整理得: 考虑 的影响, 难以实测,用 计,则 见P153 为管内径; 为管内平均流速 m = (d0/d1)2 设计或选用孔板流量计应尽量使其工作在该范围内，C0值为常数，一般在0.6-0.7之间。 优点：是构造简单，制作、安装都方便因而应用十分广泛。 缺点：被测介质阻力损失大，原因在于孔板的锐孔结构使流体流过时产生突然缩小和突然扩大的局部阻力损失。 m = (d0/d1)2 文丘里流量计（Venturi Meter） 原理：其原理与孔板流量计相同。 结构：采取渐缩后渐扩的流道，避免使流体出现边界层分离而产生旋涡，因此阻力损失较小。 文丘里流量计的计算公式 式中 CV 也随 Red 和文丘里管的结构而变，由实验标定。 在湍流情况下，喉径与管径比在 0.25-0.5 的范围内，CV 的值一般为 0.98 ~ 0.99。 文丘里流量计的 缺点：加工比孔板复杂，因而造价高，且安装时需占去一定管长位置， 优点：其永久损失小，故尤其适用于低压气体的输送。 总结：变压头流量计的特点是 转子流量计 （Rotameter） 由柏努利方程将（p1－p2）表达为 当向上推力与转子的重力相平衡时： 式中 Af 与 Vf 分别为转子截面积（最大部份）和体积 由连续性方程得: 将转子受力平衡式代入上式，并用转子体积 Vf 代替式中的（z2-z1）Af ，得: 考虑校正等因素,则 =f(转子形状,Re) 设计或选用转子流量计时，应使其工作在 CR 为定值的 Re 数范围内，这样，不论转子位置的高低、流量的大小，环隙速度 u0 始终为一常数 已知 故 代入上式得: =直管阻力+局部阻力 局部阻力 直管阻力 由(1)、(2)解得: 管内侧u2=u,则有 管外侧 管内侧 管外侧u2=0 ,则有 例 解:在如图所示截面间列柏 氏方程: 管内流速 由(1)、(2)得 (3) 由(1)、(2)得 (3) 试差法: 试算次数 ?假设值 d的结果 ?计算值 查教材P397管子规格,选公称口径20mm,内径d=21.25mm 笫一次试算 0.035 0.02103 0.03979 笫二次试算 0.03979 0.02158 0.0394 笫三次试算 0.0394 0.02154 0.03943 选公称口径25mm,内径d=27mm 【例3-5】 一水动力机械从水库引水喷射，设计流量 400m3/h，喷嘴出口处射流速度 32m/s。喷口处距水库液面垂直距离 80m，引水钢管长度为 300m（包括局部阻力的当量长度）。试计算：适宜的引水管直径。（水的密度为1000 kg/m3，粘度为1.305×10-3 Pa·s） 解：设管内流速为 u，喷嘴出口处为 u0，由水库水面到喷嘴出口列柏努利方程，有(P109) 已知数据代入上式 80m 略…… 讨论: 1 1 2 2 举例说明管径与流量关系: 关于渡假村…… 实际应用中常见错误分析 流体输送管路计算 无论实际管路有多复杂，总是可以分解为简单管路、并联管路与分支管路三种基本类型的组合。依据连续性方程、柏努利方程和流动阻力损失的计算方法对每一种基本管路进行分析，是流体输送管路设计的基础。 简单管路计算 简单管路的基本特点是： (2) 流体输送管路设计 (1) 并联管路的基本特点是： (2) J/kg 并联管路计算 (1) 式中是包括局部阻力当量长度在内的支管阻力计算长度 所以任意两支管 i、j 的流量分配比为 各管段的阻力损失为 又因为 (3) 并联各支管流量分配具 有自协调性。 分支管路计算 由主管分支、支管上再分支的管网在工程上十分常见。分支点既可以是分流点，也可以是交汇点，这取决于支管上流体的流向。以分流为例，分支管路的特点是： （1）主管质量流量等于各支管质量流量之和。对如图所示的管路系统，可以表示为 当 分支管路计算 设计时必须满足能量需求最大的支管的输送要求，其它支管可以通过改变管路阻力的方法调节流体机械能大小。 (2