热能与动力工程测试技术答案..doc

1.测量方法：１．直读法２．差值法 皮托管测速技术原理 组成：总压探头和静压探头利用流体总压和静压之差即动压来测量流速故也称动压管。 测量对象：主要是气体 测速原理：根据不可压缩流体的伯努力方程，流体参数在同一直线上得 可见通过测量流体和总压和静压p或它们的压差就可以根据上式计算流体后流速。这就是皮托管测速的基本原理。 对于平面流动，可采用三孔测速管测量其流速的大小和方向。 三孔测速管主要由三孔感应球形探头，干管，传压管和分度盘等组成。在探头的感应孔中，居中一个为总压孔，两侧的孔用于探测气流方向，故也称方向孔。 工作原理：实际测量时，将上述测速管探头插入气流之中，慢慢转动干管直到两个方向孔的压力相等。这时，气流方向与总压孔的轴线平行。总压孔和两个方向孔的压力分别为： → 或 热线（热膜）测速技术 构造：探头，信号，数据处理系统构成。 探头分为：热线探头和热敏探头 热线探头：铂丝或钨丝。直径3.8—5微米，长度1—2mm 热膜探头：铬或铂金属薄膜，用熔焊的方法固定在楔形或圆柱形的石英骨架上。 热膜探头响应速度没有热线探头高。 热线风速仪是根据通电的探头在气流中的热量散失强度与气流强度之间的关系来测量流速的。 ?恒流式：工作过程中保持加热电流不变，热线的温度随流体流速而变化，电阻值也随之变化。测速公式： ?恒温（恒电阻）式：工作过程中通过调节热线两端的电压以保持热线的电阻不变，这样就可以根据电压的变化，测出热线电流的变化，进而计算流速： 恒流式因热线热惯性的影响，存在灵敏度随被测流体流动变化频率减小而降低，而且会产生相位滞后等缺点。 第 八 章 流量通常指单位时间内通过某有效流通截面的流体数量，称为瞬时流量 流量： 质量流量： 体积流量： 流量计类型 ?容积式流量计：通过单位时间内被测流体充满或排出某一定容容器v的次数来计算流量，即。适用于高粘度，低雷诺数的流体。不宜高温高压与脏污介质。 ?速度型流量计：当流通截面确定时，流体的体积流量与截面上的平均流速成正比。可用于高温高压流体测量。 ?质量型流量计：与质量有关的物理效应为基础 （1）直接型：利用与质量有关的直接原理（如牛顿第二定律） （2）温度压力补偿型：利用温度，压力与密度之间的关系，将其转化为密度，再与体积流量进行运算而得到质量流量。 （3）推导型：同时测取流体的密度和体积流量。 流量计的选用原则 ?根据被测流体的性质选择：不同类型的流量计对被测流体的适应性不同。选择时需要明确了解被测流体的物态及其特性。 ?根据用途选择：不同流量计的功能，测量精度和价格不同，而不同的使用场合对流量计的这些要求有所侧重。 ?根据工况条件选择：工况包括被测流体的流量变化范围，温度和压力高低等。 ④其他选择流量计还应考虑流量计的安装条件，包括安装位置，安装尺寸以及流通管路的振动情况等。 节流式流量计 测量原理：当流体流经管道中急骤收缩的局部截面时，将产生增速降压的节流现象，流体的流速越大，即在相同流通截面积条件下的流量越大，节流压降也越大。这种节流现象作为流量测量依据的仪表简称为节流式流量计。其输出信号为差压。 结构：由节流装置，差压信号导管（导压管）和压差计三部分组成。 节流装置 ?基本组成：节流元件，取压装置，节流元件上下游的局部阻力元件和直管段以及连接法兰等组成。 ?常用的节流元件：孔板，喷嘴，文丘利管等。 ?取压装置由取压方式决定。视取压孔的位置不同，取压方式有角接取压、法兰取压、径距取压、理论取压和管接取压等。 根据流量计的工作原理和误差分析理论，说明为什么对同一节流式流量计测量流量的上下限比值有一定的范围要求。 答：根据反映流量与节流压降的关系的流量方程为： 式中流量系数与流动状态（雷诺数）有关。流量发生改变。则流速发生变化。雷诺数也随之变化。当雷诺数变化较大时，流量测量就不准确。 涡轮流量计 基本特性：线性特性，压力损失特性 影响涡轮流量计特性的主要因素：被测流体的性质、工作状态与标定条件关系。 影响涡轮流量计测量结果的主要因素 ①流体粘度的影响：涡轮流量计的仪表常数k与流体的粘度密切相关。随着流体年度的增加，流量计的线性范围缩小。 ②流体密度的影响：推动涡轮转动的力矩与流体的密度成正比，流体密度的变化也引起涡轮转速的变化因而引起误差。 ?流体压力和温度的影响：当被测流体的压力和温度与流量计标定时的状态有较大偏离时，将使涡轮变速器的结构尺寸及其内部流体体积发生变化从而影响到流量计的特性。 ④流动状态的影响：进口处流速突变和流体的旋转可使测量误差达到不能忽略的程度。 光纤流量计 1。工作原理：在节流元件前后分别安装一组敏感膜片和Y形光纤，膜片感