化工原理第一章流体流动全解.ppt

*/114 1、测速管 测速管加工及使用注意事项： 测速管的尺寸不可过大，一般测速管直径不应超过管道直径的1/15。 测速管安装时，必须保证安装点位于充分发展流段，一般测量点的上、下游最好各有50d 以上的直管段作为稳定段。 测速管管口截面要严格垂直于流动方向。 优点： 结构简单、阻力小、使用方便，尤其适用于测量气体管道内的流速。 缺点： 不能直接测出平均速度； 压差计读数小，常须放大才能读得准确。 问：若不垂直会怎样？ */114 一、变压头流量计 测速管 孔板流量计 文丘里流量计 2．孔板流量计 结构：如图所示。 测量原理： 孔板 测出孔板上、下游两个固定位置之间的压差，便可计量出流量的大小。 取压方法： 采用角接法（取压口在法兰上） 思考： 1、2间的压力分布为何呈现 上图所示的形状？ */114 2．孔板流量计 测量原理： 暂不计摩擦损失，1、0之间有： 考虑到流体有阻力损失 */114 2．孔板流量计 对于测压方式、加工状况等均已确定的标准孔板，孔流系数C0可以表示为： C0值多在0.6至0.7之间 在孔板的设计和使用中，C0值通常为常数（图中虚线右侧）。 */114 2．孔板流量计 优点：构造简单，制造和安装都很方便 缺点：机械能损失（称之为永久损失）大， 当d0/d1=0.2时，永久损失约为测得 压差的90%， 常用的d0/d1=0.5情形下，永久损失 也有75%。 安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，上游长度至少应为10d1，下游为5d1 使用时的注意事项： */114 一、变压头流量计 3．文丘里（Venturi）流量计 收缩段锥角通常取15?25?， 扩大段锥角要取得小些，一般为5?7? 测速管 孔板流量计 文丘里流量计 请点击看动画 优点：其永久损失小，故尤其适用于低压气体的输送（ C0 中的ＣD可 取为0.98～0.99）。 缺点： 加工比孔板复杂，因而造价高 安装时需占去一定管长位置。 */114 一、变压头流量计 总结：变压头流量计的特点是 恒截面，变压头 */114 二、变截面流量计 特点：恒压头，变截面 转子流量计： 微锥形玻璃管，锥角约为4?左右 转子（或称浮子）,直径略小于玻璃管的内径； 转子密度须大于被测流体的密度。 请点击看动画 结构：如图所示。 测量原理： 流体入 流体出 当流体不流动时，因重力浮力，故转子沉在底部。 当流体流入时，转子受到重力和流体施加的向上的力（流体摩擦力的反作用力，包括浮力和升力），因（浮力＋升力）重力，故转子将上升。 */114 转子流量计 测量原理： 随着转子的上浮，环隙面积逐渐增大，环隙内流速将减小，于是升力也随之减小。 当转子上浮至某一高度时，升力与净重力（＝重力－浮力）相等，转子受力达到平衡，并停留在这一高度上。 转子流量计就是依据这一原理，用转子的位置来指示流量大小的。 */114 转子流量计 测量原理： 先按理想流体推导。 在1-1面、 0-0面间列伯努利方程： 若将转子视为一圆柱体，有： 对转子作受力分析： */114 转子流量计 考虑到实际转子不是圆柱状、流体非理想，将上式加一校正系数，得： */114 转子流量计 对照：孔板流量计 */114 转子流量计 -----是环隙雷诺数Re0的函数，其值由实验测定，如图所示。由图可见，当雷诺数超过一定值后，CR为常数。 流量系数CR CR */114 转子流量计 思考：以下几个说法是否正确？ 1、转子流量计以转子的位置来指示流 量，是因为高度与流量成正比。 2、转子流量计的环隙速度u0为常数。 3、转子流量计的永久阻力损失wf不随 流量而变。 4、转子流量计的升力不随流量而变。 */114 转子流量计 读数常需换算： 转子流量计出厂前流量刻度是用20?C水或20?C、101.3 kPa的空气标定的的，如果使用时被测流体物性（?、?）与上述标定用流体不同，则流量计刻度必须加以换算： V?、????实际被测流体的流量、密度； V、? ?? 标定用流体的流量、密度 转子流量计使用、安装中注意事项： */114 转子流量计必须垂直安装 应安装旁路以便于检修。 优点： 读取流量方便 流体阻力小， 测量精确度较高， 能用于腐蚀性流体的测量 流量计前后无须保留稳定段。 缺点： 玻璃管易碎，且不耐高温、高压。 转子流量计使用、安装中注意事项： 返回目录 作业：1-32 */114 第一章 小结 */114 第一章 小结 重要概念： 连续介质、等压面、牛顿黏性定律、黏