第六节

1.7流速与流量的测量（根据流体流动规律设计的测量仪表）一、测速管二、孔板流量计三、文丘里流量计四、转子流量计一测速管（皮托管）1、结构2、原理内管A处.221uppA外管B处ppB点速度：pu2.)(20.Rgu即讨论：（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；.2.221)21(upuppppBA3、安装（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距离；（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；（3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即d0d/50。（2）流量的求取：udAVS由速度分布曲线积分maxmaxRe~uu测管中心最大流速，由求平均流速，再计算流量。（3）适用于测量大直径管路中纯净气体的流速。（4）优缺点：阻力小；不宜测量含固体杂质流体。1、结构二孔板流量计在1-1′截面和2-2′截面间列柏努利方程，暂不计能量损失2222112121upup变形得2121222ppuupuu221222、原理及流量方程问题：（1）实际有能量损失；（2）缩脉处A2未知。解决方法：用孔口速度u0替代缩脉处速度u2取压位置的偏差，再考虑到能量损失，引入校正系数C。pCuu221201001AAuupAACu2)(12100由连续性方程令2100)(1AACC)(2000RgCu体积流量)(200000RgACAuVS质量流量)(2000RgACmSpCu200则C0——流量系数（孔流系数）A0——孔面积。流量越大，压差越大讨论：（1）特点：恒截面、变压差——差压式流量计（2）流量系数C0b、查图表：对于取压方式（角接取压法）、结构尺寸、加工状况均已规定的标准孔板流量计),(Re100AAfCd11ReuddRe是以管道的内径d1计算的雷诺数a、由实验测定：一般C0=0.6~0.7如何校正？当ReRe临界时，)(100AAfC(3)测量范围一般C0=0.6~0.7RVS2SVR孔板流量计的测量范围受U形压差计量程决定，取决于U形压差计的最大读数和读数准确度。dRe0C10AARe临界值3、安装及优缺点（1）安装在稳定流段，上游l10d，下游l5d；（2）优点：结构简单，制造与安装方便；（3）缺点：能量损失较大。随流量的增大而增大。（4）设计时，同时考虑读数的准确度和管路中允许的静压能损失。（5）测量气体时，若压强差较大，需考虑密度的变化，用平均密度计算，引入校正系数（查表）。（6）流量计有定型产品。非定型流量计的标定。三文丘里（Venturi）流量计属差压式流量计；能量损失小，造价高。)(200RgACVVSCV——流量系数（0.98～0.99）A0——喉管处截面积四转子流量计（最常用）1、结构从转子的悬浮高度直接读取流量数值，读数时读取转子最大截面处。（1）倒锥形玻璃管（标有刻度）（2）转子（锥体或球体）（3）外壳（连接，保护玻璃管）2、原理及流量方程gVgVAppffff)(21转子受力平衡gzupgzup2222121122)(2)(21221221uugzzpp在1-1′和2-2′截面间列柏努利方程2′1′12fffRRAgVACVs)(2体积流量（1）特点：恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。阻力不随流量的变化而变化设计思想：固定环隙流速，改变环隙面积。讨论：（3）测量范围：取决于流量计高度和转子的截面积（2）与孔板流量计的区别（课本P76）CR相同,同刻度时)()(122112ffSSVV式中：1——标定流体；2——被测流体。气体转子流量计2112SSVV（4）流量标定及刻度换算标定流体：20℃水（＝1000kg/m3）20℃、101.3kPa下空气（＝1.2kg/m3）注：密度变化引起测量范围变化3、安装及优缺点（1）永远垂直安装，且流体下进、上出，安装支路（并联路），以便于检修。（2）读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高；（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。例1-13某气体转子流量计的量程范围为4～60m3/h。现用来测量压力为60kPa（表压）、温度为50℃的氨气，转子流量计的读数应如何校正？此时流量量程的范围又为多少？（设流量系数CR为常数，当地大气压为101.3kPa）