PDF《流速和流量的测定》

流速和流量的测定 测速管[皮托管] 测量管路中流体的点速度,通常用于气体流速的测定.

由两根弯成直角的同心套管所组成.外管的管口是封闭的, 在外管前端壁面四周开有若干测压小孔,内管的开口端测 定停滞点的动压头和静压头之和,称为冲压头. 局部放大 顾丽莉 毕托管与点速度 冲压头 静压头 U型管压差计所测得的压头之差 A点流速 毕托管安装与应用 毕托管的测速原理:机械能转换与静力学原理. 毕托管的安装要点: ? 保证测量点位于均匀流股;

? 保证毕托管口截面严格垂直于流动方向;

? 毕托管直径应小于管径的1/50. 毕托管的应用: 测点速度,从而可得沿截面的速度分布. 常用于测管中心的最大流速,然后根据最大流速与平均速 度的关系,求平均速度,进而求流量. 毕托管的特点: ? 流动阻力小,适用于测量大直径管路中的气体流速;

? 不能直接测出平均流速,且压差读数较小,常需配用 微差压差计.不能用于含固体杂质的流体. 毕托管与点速度 例1-19解题思路 孔板流量计 R 分析处理方法: 1.按?=0处理 2.考虑?≠0的情况 3.考虑取压方法的影响 利用孔板两侧压力差测定流体的流量 孔板流量计 暂不考虑两截面间的能量损失,在1-1与0-0之间列柏努利方程 对于水平管z1=z0 校正因忽赂能量损失所引起的误差,引进校正系数C1 以角接取压法所测得的孔板前后压力差(pa-pb)代替上式中的(p1-p0),并引入 另一校正系数C2 孔板流量计 以A1和A0分别表示管道与锐孔的截面积,对不可压缩流体, 应用连续性方程 U C0称为流量系数或孔流系数,只能通过实验测得.对于测压 方式、结构尺寸、加工状况等均已规定的标准孔板,流量系 数是Re和面积比的函数 孔板流量计 当Re超过某限度值Rec时, C0不再随Re而变,成为一 个仅决定于A0/A1的常数. 孔板流量计的测量范围最 好落C0为常数的区域.设 计合理的孔板流量计,C0 值约在0.6~0.7之间. 孔板流量计的安装 测量原理:机械能守恒 安装:其上、下游应分别有(15~40)d和10d的直管距离 特点:孔板流量计制造简单,应用广泛.当流量较大时, 可通过更换孔板调整测量条件.主要缺点是能量损失较 大,A0/A1越小,能量损失越大;

锐孔边缘容易腐蚀和磨 损,需要定期校正. *流体在孔板前后的压力差,分别由流速改变和局部阻力 所造成,其阻力部分为永久性能量损失. 孔板流量计的设计 例1-20 用φ159mm*4.5mm的钢管输送20℃的水,已知流量范围为50~200m3/h. 采用水银压差计,并假定读数误差为1mm.试设计一孔板流量计,要求在 最低流量时,由读数造成的误差不大于5%,且阻力损失应尽可能小. 选A0/A1=0.3,由图1-31 查得,C0=0.632 由式(1-71a)可求得最大流量的压差计读数Rmax为 顾丽莉 可见,取A0/A1=0.5的孔板,在最大流量时,压差计读数比较合适,而在 最小流量时,压差计读数又能满足题中所给误差不大于5%的要求,所以 锐孔直径为0.106 m的孔板适用. 由计算的Rmax可知,选A0/A1=0.3时,孔板阻力损失较大,U形压差计 需要很高且读数不方便,必须重选孔板. 从图1-31查得在Remin=1.19*105条件下,C0为常数的A0/A1最大值为0.5. 故取A0/A1=0.5进行检验,步骤同上. 顾丽莉 文丘里流量计 文丘里流量计―是孔板流量计的改进,以减少能耗 为了避免流量计过长,文丘里管的收缩角?1可取得大些, 一般15~20°;