流量的测量(精品)

,*,化 学 工 程 基 础,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,流体流量的测量,流体流量的测量,重要性,分类,差压式流量计,速度式流量计,容积式流量计,质量流量计,测速管,(,皮托管,),1,、结构,2,、原理,点,A:,动能与静压能之和,称为冲压能,.,点,B:,只测得静压能,.,U,形管,:,测得内外管压差,即动能,.,3,、测速管的安装与使用,1,）必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测量点上、下游的直管长度最好大于,50,倍管内径，至少也应大于,8,12,倍。,2,）测速管管口截面必须垂直于流体流动方向，任何偏离都将导致负偏差。,3,）测速管的外径,d,0,不应超过管内径,d,的,1/50,，即,d,0,d,/50,。,测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂质时，易将测压孔堵塞，故不易采用。此外，测速管的压差读数教小，常常需要放大或配微压计。,测速管,(,皮托管,),式中,h,值由液柱压差计的读数,R,来确定。当使用,U,形管压差计时，若读数为,R,，则,孔板流量计,1,、结构,2,、原理,流速大,压力小,流速小,压力大,在,1-1,截面和,2-2,截面间列柏努利方程，暂时不计能量损失，有,变形得 或,孔板流量计,由于上式未考虑能量损失，实际上流体流经孔板的能量损失不能忽略不计；另外，缩脉位置不定，,A,2,未知，但孔口面积,A,0,已知，为便于使用可用孔口速度,u,0,替代缩脉处速度,u,2,；同时两测压孔的位置也不一定在,1-1,和,2-2,截面上，所以引入一校正系数,C,来校正上述各因素的影响，则上式变为：,孔板流量计,将,U,形压差计公式代入上式中，得,根据连续性方程，对于不可压缩性流体得,代入上式，整理后得,令,则,所以流体的体积流量,质量流量,孔流系数,孔板流量计,孔板流量计的安装：,孔板流量计安装时，上、下游,需要有一段内径不变的直管作为稳定段，上游,长度至少为管径的,10,倍，下游长度为管径的,5,倍。,孔板流量计的优缺点,：,优点：结构简单，制造与安装方便；,缺点：能量损失较大。,文丘里流量计,孔板流量计的主要缺点是能量损失较大，其原因在于孔板前后的突然缩小与突然扩大。若用一段渐缩、渐扩管代替孔板，所构成的流量计称为文丘里流量计或文氏流量计，如图所示。当流体经过文丘里管时，由于均匀收缩和逐渐扩大，流速变化平缓，涡流较少，故能量损失比孔板大大减少。,文丘里流量计,式中,C,V,文丘里流量计的流量系数,(,约为,0.98,0.99),A,0,喉管处截面积，,m,2,。,文丘里流量计的测量原理与孔板流量计相同，也属于差压式流量计。其流量公式也与孔板流量计相似，即,由于文丘里流量计的能量损失较小，其流量系数较孔板大，因此相同压差计读数,R,时流量比孔板大。文丘里流量计的缺点是加工较难、精度要求高，因而造价高，安装时需占去一定管长位置,转子流量计,结构与原理,转子流量计,转子流量计,转子流量计的流量方程,如图，取转子下端截面为,1-1,压强为,p,1,，上端截面为,2-2,，压强为,p,2,，用,分别表示转子的体积、最大截面积和转子的密度，,表示流体的密度。,转子在流体中处于平衡时,转子承受的压力差,=,重力,-,浮力,即,为常量,转子流量计,仿照孔板流量计，可写出转子流量计的流量方程：,C,R,转子流量计的流量系数,A,R,转子与玻璃管间的环隙面积，,m,2,转子流量计,特点：,恒压差、恒流速、变截面,优点：读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测,量精度较高，对不同的流体适用性广。,缺点：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。,注意事项：,转子流量计的刻度与被测流体密度有关。通常,流量计在出厂之前用水和空气分别作为标定流量计,刻度的介质，若测量其它流体，需进行标定。,THE END,返回,