以机械能衡算方程为基础的测定方法应用公式市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

以机械能衡算方程为基础测定方法，应用公式：1.6 流速和流量测定流速和流量测定 流体速度和流量测定是一个主要测量参数；测量用方法和流量计种类很多。第1页1.6.1 测速管（毕托管测速管（毕托管 Pitot）(1)(1)结构结构 同心套管、压差计。RAB实际应用毕托管示意图第2页(2)测量原理测量原理 未放测速管时，截面各点均为静压能。放入测速管后，外管：开口平行于流向 pB静压能；内管：开口垂直于流向 pA滞点压力。滞点压力(冲压能)=静压能+动能ABR 毕托管结构原理示意图第3页 CP：校正系数，普通取0.981.00(实测)流量计标定：校正流量计过程。(3)使用方法使用方法 1)测量点速度 问题：问题：怎样测平均流速、流量、速度分布 平均流速：放于管中心处，测出 umax，层流：湍流：第4页 a）管口截面）管口截面：严格垂直于流体流动方向；b）测量点选择）测量点选择：在稳定流动段（直管段），且前后直管各50d,最少 8-12d；c）毕托管直径）毕托管直径：外径不超出管径1/50；d）测量气体时）测量气体时：压力改变不超出15%；要求气体流速 5 m/s；e）压差较小时：）压差较小时：可配合微差压差计使用。3)适用条件适用条件 大直径管路，流体含固体杂质时不宜采取。2)安装安装第5页4）毕托管优点：）毕托管优点：结构简单；使用方便；流体机械能损失极少。5）毕托管不足：）毕托管不足：测速管较多地用于测量气体流场中某点速度；测压孔易堵塞。第6页1.6.2 孔板流量计孔板流量计 (1)结构及特点结构及特点 1)结构结构 孔板孔板：测量元件；缩脉缩脉：孔板后1/32/3 d 处。R121002d1S1u1d0S0u0d2S2u2 孔板流量计第7页 压差计两种取压方式：压差计两种取压方式：缩脉取压缩脉取压：孔板前1d 孔板后0.5d处。角接取压角接取压：孔板前后，并尽可能靠近孔板。工业上，惯用角接取压。2)特点：特点：节流式流量计(恒截面，变压差)(2)测量原理测量原理在上图所表示1-1、2-2面间列机械能衡算方程：若不考虑阻力损失，有：第8页或考虑阻力损失，并以孔口流速u0代替缩脉处速度u2，则有：又 流量系数或孔流系数流量系数或孔流系数式中：第9页0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系数C0流量系数与Re之间关系第10页(3)安装要求安装要求 1)稳定段长度：上游1540d，下游5d处；2)不宜安装在要求阻力很小处(如泵入口)。(4)主要优缺点主要优缺点优点：优点：结构简单，制造、使用方便，造价低；缺点：缺点：永久阻力损失大（实测压差75%）。第11页1.6.3 文丘里流量计文丘里流量计(1)(1)结构及特点结构及特点 1)结构 喉管喉管2)特点 节流式流量计 (恒截面，变压差)第12页(2)测量原理测量原理 列1-1及2-2面间机械能方程式：第13页第14页0.800.840.880.920.961.01031041051061072525252542200100文丘里流量计流量系数第15页(3)安装要求安装要求 稳定段长度：上游50d，下游10d。(4)主要优缺点主要优缺点 优点：优点：永久阻力损失小(实测压差p1-310%)；缺点：缺点：造价较高，本身尺寸较长。问题：问题：未知流速，怎样求Cv?试差法第16页(5)孔板流量计和文丘里流量计孔板流量计和文丘里流量计 1)只能测平均流速，不能测速度分布；2)采取试差法求流量系数Cv 或 C0；3)可绘制校正曲线，直接查取压差-流量关系。1.6.4 转子流量计转子流量计(1)(1)结构与特点结构与特点 1）结构 锥形体（锥角约40）；转子（密度大于流体密度）。2)特点：变截面，恒压差。第17页列1-1及2-2间机械能衡算方程：(2)测量原理测量原理 原理原理：转子在流体中受力平衡 对控制体(含转子圆柱体)作力衡算：z2z121 转子受力分析第18页第19页(3)流量计校正流量计校正 1)刻度标准刻度标准(厂家)：液体 20、水；气体 20、101325 Pa空气。2)条件改变时，校正方法：条件改变时，校正方法：*测不一样种类流体时，测不一样种类流体时，a）校正密度 同一刻度下，第20页 b）试验，重新标定刻度-流量曲线(惯用方法）*量程不符时量程不符时，改变转子f、Vf、Sf3)转子流量计量程转子流量计量程4)阻力损失阻力损失第21页(5)使用使用 1)用于清洁或腐蚀性流体测量；2)玻璃管不耐高温、高压，易碎；3)开启时，应迟缓调整流量阀。1)必须垂直安装（只能测垂直管中流量）；2)必须确保转子位于管中心；（转子上刻有斜槽）3)各种流量计在管路中安装；为便于检修，各种流量计均应有旁路。(4)安装安装第22页 1)优点优点 阻力损失小，测量范围宽，流量计前后不需稳定管段。(6)转子流量计优缺点转子流量计优缺点2)缺点缺点 不耐高压(小于0.5 MPa)，管道直径有限(小于50mm)。1.6.5 堰堰(1)结构结构(2)堰板-含有不一样形状缺口bH 三角形堰(2)用途：用途：用于测定明渠中流体流量。第23页（3）流量）流量对长方形堰口：对长方形堰口：式中：b 堰顶宽度，m；H 堰口高度，m对三角形堰口：对三角形堰口：第24页