第一章 流体流动【课程讲义】.pptVIP

一、孔板流量计 （Orifice Meter） 拟在Φ38×2.5mm的管路上装标准孔板流量计测量管内溶液流量。压差计的最大读数不允许超过600mm。已知溶液流量在5000～5740kg/h范围内波动。管内溶液密度为879kg/m3、粘度为0.65×10-3Pa·S。试设计孔板流量计的锐孔直径dO。 二、文丘里流量计（Venturi Meter） 三、转子流量计 （Rotameter） 四、测速管（Pitot tube） §6 流量测量 1.结构 缩脉 未收缩的截面为1-1截面，取孔板后缩脉处为2-2截面，列截面1-1到截面2-2间的柏努利方程式，因流量计水平放置，若暂不计阻力损失，则有 2.工作原理 §6 流量测量 由于缩脉处的准确位置及截面积难于确定，加上未计实际流体通过孔板的阻力损失等因素，一般工程上采用孔口流速u0代替u2并相应乘上一个校正系数C的办法进行修正，即 §6 流量测量 根据连续性方程，对不可压缩流体 令 §6 流量测量 若U形管指示液密度为?0，则 §6 流量测量 3. C0——孔板流量系数（孔流系数） 管内的Re 孔板开孔面积比A0/A1 取压方式 结构尺寸 加工状况 对标准孔板，其流量系数C0可表示成 §6 流量测量 C0的影响因素 §6 流量测量 【例题】 在? 60×3.5mm的管路中安装有一孔径为30mm的标准孔板流量计，管内输送20℃的液态苯。 试确定：（1）流量多少时，孔流系数C0与流量无关； （2）该流量下孔板压差计所检测到的压差。 §6 流量测量 解：由附录查得20℃时苯： ? = 879 kg/m3，? = 0.737×10-3 Pa·s。 由图查得，该孔板的孔流系数C0为定值的最小Re 为1.05×105，与此Re 数对应，本题条件下苯的流量为： §6 流量测量 即管内苯的流量达 3.66×10-3 m3/s 后，孔流系数 C0 为一定值，由图查得 C0 = 0.64。 §6 流量测量 解得 4.气体孔板流量计的流量公式 §6 流量测量 气体的绝热指数γ 压差比值（P1-P2）/P1 截面积比值A0/A1有关 影响体积膨胀系数εγ的因素 5.孔板流量计的阻力损失 §6 流量测量 6.孔板流量计的设计 初设d0 或C0 重设d0 或C0 §6 流量测量 用流量公式 和C0图试差计算 N 输出设计结果 Y §6 流量测量 例题 为了保证孔板前后流动的稳定性，安装时要求直管长度：l前≥(15-20)di，l后≥5di； 优点：结构简单，制造、安装方便 缺点：流体通过孔板流量计的阻力损失很大。 7.孔板流量计的安装 8.孔板流量计的特点 §6 流量测量 1.结构 §6 流量测量 Re 文丘里管的结构 §6 流量测量 2.测量原理 影响CV的因素： 在湍流情况下，CV的值一般为 0.98-0.99。 §6 流量测量 3.阻力损失 优点：阻力损失小 缺点：结构不如孔板流量计紧凑 加工精度要求高 制造难度大 造价较高。 §6 流量测量 4.特点 1.结构 §6 流量测量 2.测量原理 §6 流量测量 当向上推力与转子的净重力相平衡时： §6 流量测量 向上推力： 向下的转子净重力： Vf(ρf-ρ)g △P·Af ---转子流量计的流量系数,无单位 与转子的形状及Re有关。 ---转子与玻璃管间的环隙截面积，m2 §6 流量测量 §6 流量测量 流量标定：20℃的水或者20℃、1atm下的空气。 3.流量标定及刻度换算 对于气体： §6 流量测量 刻度换算： 4.特点 优点： 读取流量直观方便 阻力损失小 测量精度高 能适用于腐蚀性流体的流量测量 缺点： 玻璃管不能耐高温高压，安装时玻璃管易破碎。 §6 流量测量 1. 结构 §6 流量测量