流速及流量的测量..doc

第 7 次课的教学整体安排 授课时间 第 7 周周 2第 5、6、7 节 课时安排 3 授课题目(教学章、节或主题)： 第七章：流速测量、流量测量方法分类、差压式流量测量方法及测量仪表 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 目的：掌握流速的测量原理、方法及仪表；掌握差压式流量测量的不同测量原理、方法及测量仪表。 要求：了解流速测量方法的分类，理解毕托管的测量原理，掌握毕托管测流速的方法；理解流量的基本概念，掌握毕托管、孔板、测量流量的原理、方法及测量系统；理解转子流量计的测量原理，掌握转子流量计的刻度校正；了解电动远传转子流量计。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容：流速测量方法分类，分为机械法、散热率法、动压法等。机械法对应机械风速仪，散热率法对应热线风速仪，流体动压法对应毕托管。流量的定义、单位；流量测量仪表的分类；如何采用毕托管测量管道内流体的流量。节流式孔板流量计的节流原理、公式推导、流量计算、节流装置、系统组成。转子流量计的测量原理、公式及刻度校正 重点：毕托管、节流原理 难点：散热率的测量分类及热线风速仪的测量电路。孔板流量计公式推导 讨论与思考： 1．利用毕托管可以测得管道内流体的流速，但毕托管所测得的是点流速，而由于流体的粘性作用，管道内截面上各点的分布并不均匀，而要想得到管道内流体的流量需要得到管道内的平均流速，而管道内哪一点的流体流速等于平均流速呢？ 2．为什么采用笛型管可直接测量管道内的流体流量？ 3．采用孔板、差压变送器组成的测量系统测量管道内流体的流量。已知差压变送器的量程为0—1.6KPa，输出4—20mA，对应流体的流量为0—4.0m3/s。 当仪表的指示流量为2.0m3/s 时，对应的孔板两端 的输出压差为多少？当差压变送器的输出为16mA 时，流体的流量为多少？ 课后作业： 1．.试根据恒流型热线风速仪的原理图叙述其 工作原理。 2．.叙述毕托管测流速的基本原理。 3．采用标准孔板对管道内流体的流量进行测量，（1）叙述节流原理并推导流量公式。（2）已知差压变送器的测压范围为0~60kPa，对应的流量范围为0~12000kg/h，差压变送器输出为4~20mA，若差压变送器输出为10 mA，求被测管道内流体的流量。 教学过程设计：讲授120分钟，提问与讨论15分钟 授课类型：　理论课　 教学方式：　讲授　　讨论　　 教学资源：　多媒体　　 第七章 流速及流量的测量 这一章分为流速和流量两个参数的测量。流速测量有机械式风速仪、热线风速仪、毕托管。流量测量主要有差压式流量计、叶轮式流量计、电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计、容积流量计。这一章仪表种类较多，且在实际中都有应用，各有千秋。 重点：毕托管测流速、孔板测流量、电磁流量计、超声波流量计。 难点：孔板流量计的公式推导，超声波流量计的测量方法。 第一节 流速测量 一．机械法测量流速 1．种类：翼式、杯式 适用范围： 以前：风速范围为15—20m/s以内，只能测量流速的平均值，不能测量脉动流。通过机械仪表用指针指示。 目前：测速范围为0.25—30m/s，并且可测量流速的瞬时值。可将叶轮的转速转换成电信号。 2．测量原理 空气通过转杯时，推动叶片转动。根据叶片的角位移推算流过的空气量 二．散热率法测量流速 原理：散热率与流体的流速成正比。 1．热线风速仪 测量方法：恒电流法、恒温法 三．动力测压法测量流速 1．原理 当气流速度较小，可不考虑流体的可压缩性，并认为他的密度为常数，建立伯努利方程： 动力测压法基本公式 结论：测出全压和静压即可测得流体流速。 对于可压缩性气体来说，总压和静压之间的关系式为： 在通风空调工程中，气体流速一般低于40m/s，空气温度为20℃，常温下音速为343m/s， （1+ε）=1.0034 所以气体的可压缩性程度对于动压的影响很小，一般情况下可忽略。 国标中规定：测压管的使用上限流体马赫数M0.25，测量下限流速在全压孔的Re200。上限或下限的规定都是为了避免造成过大的测量误差。 2．静压的测量 （1）测量原理： （2）静压管：用细管弯成L形，头部为圆球形， 在水平测量断的表面上均匀布置测压孔，一般至 少为6个，另一端接压力表，用来测量静压。 注意： ①在不影响静压管强度的前提下，减少静压管直径D，从而减少对气流的影响。 ②测压孔开在距离管柱8—10D，距离端部3—6D。使测得的静压不受管柱和端部的影响。 ③静压管尽可能放置的与气流方向一致，偏离方向应在不灵敏度范围之内。 ④测压孔一般为0.5—1.0mm，太小易堵，太大则加入部分动压。 （3）壁