柴油机测试的技术4.ppt

第四章 流量测量 第六节 柴油机燃油消耗量的测定 燃油消耗量是表明柴油机运转经济性的重要指标, 其测量特点是单位时间内的流量较小,而且精度要求 较高. 根据GB6302-86规定,船用柴油机燃油消耗量的测量 精度要求在±3%以内. 按测量原理划分,柴油机燃油消耗量的测量方法分为: 称量法、容积法、流量计法。 称量法： 通过直接测量消耗一定重量的燃油G(kg)所经历的 时间间隔t,然后利用下式进行计算： 式中：G-所消耗的燃油重量(kg); t--经历的时间间隔(s),按规定不小于30s； 适用：柴油机台架实验 燃油消耗率: 一、称量法油耗手动测量 手动测量装置: a：主机 b：三通阀 c：燃油日用柜 d：测量罐(不小于30s) e：砝码 f：天平刻度盘 步骤： 通过转换三通阀的位置。 1.测量前的准备: 三通阀依次置于供油、 充油、供油等待测量. 2.测量: 开始测量时三通阀置于测量,天平第一次达到平衡 状态,开始计时. 天平第二次平衡时,停止计时,三通阀置于供油. 在天平两次达到平衡时的计时时间t内,消耗的燃油 重量G(kg),计算可得燃油消耗量和燃油消耗率. 称量法的测量精度一般比容积法高(称量法不需要 测量燃油的密度,消除了比重变化造成的误差)。 称量法的测量误差： 1）由于两次平衡时,油管浸入深度不同而引起力变化造成的燃油质量测量误差。 2）由于测量罐为开式,测量时的供油压力和柴油机正常运转时的供油压力不同而产生的误差。 3）三通阀的密封问题,测量时日用油箱向柴油机和充油罐的漏泄而产生的误差。 4）包括秒表和人工操作时的时间测量误差。 三、冷却水流量测量方法 冷却水流量除了可用重量法和容积法外,可用涡轮流量计测量。 涡轮流量计: 是一种速度式流量仪表，利用在被测流体中自由旋转的叶轮的转速与管路中流体的流速成正比的原理将流量转换为叶轮转速测量。 r－叶轮平均半径 S－叶栅有效流通面积 ?－涡轮叶片与涡 轮轴线夹角 n－涡轮转速 涡轮 导流器 感应线圈 轴承 特点: 精度高、反应快、耐压好、量程宽特点，用来测量瞬时脉动流量或总量。 由于对被测介质的洁净度要求高,受粘度影响大, 常用测量冷却水流量。 涡轮流量计使用时应正确安装，连接流量计的上游段直管长度应不小于15D，下游段直管长度不小于5D,才能消除测量管道内的涡流或旋流，以保证涡轮流量计流量系数为常数，使流量计在线性区运行。 * 第一节 概述 第二节 容积式流量计 第三节 涡轮流量计 第四节 浮子流量计 第五节 差压式流量计 第五节 柴油机燃油消耗量测量 第一节 概述 测定进气、排气、冷却水、燃油和润滑油等流量。 为了评价柴油机经济性,要测定燃油消耗量;热平衡实验时,要测定冷却水和润滑油的流量以及空气和排气的流量. 柴油机液体大多属于稳定流动,测量较简单; 气体流动大多有周期性脉动性质,不能简单用稳 流测量装置,采用附加的稳流措施,或选非稳流 测量装置。 一、流体与流量的表现形式 流体： 具有流动性能的物质,一般可以认为是气体和液体的总称. 在热能与动力机械中,通常有单相流(气体\液体)，多相流(气液混合流体)。 流量： 单位时间内通过有效流通截面的流体数量,亦称瞬时流量。 可表示为质量流量和体积流量，二者满足, 工程实际中,有时需要知道某一段时间间隔内通过某流通截面的流体总量,这就是所谓的累计流量。 累计流量除以相应的时间间隔,则为该段时间的平均流量。 由于流体密度随其状态而变化,在表示和比较流量大小时,注意单位和量纲的统一,同时考虑压力、温度等参数对流体体积的影响. 注：测量体积流量,必须指明流体状态(压力、温度等). 测量单位时间流量的仪表,统称为流量计,在使用时能指示或记录当时的瞬时流量或平均流量; 测量总量的仪表,称为计量表或总量计,在使用时能随时累积其瞬时流量. 流量测量通常在管道内进行.除少数流量计应用自身具有的标准容积来测量流量以外,大多数流量计是根据流体在管道截面上的流动速度与容积流量成正比的关系来测量流量的. 无论何种流量计,都有一定的适用范围,对流体特性与管道条件都有特定的要求,弄清流体在管道内流动的速度特性很有必要. 流体在管道内的流动是流体充满管道的连续流动,一般情况下,沿管道中心线流速最大,管壁处的流速最小,等于零. 在弯管和阀门后的流速分布较复杂,对流量测量有较大的影响.为此,在流量计前后要求有足够的直管段长度或加装整流器,才能使仪表前后的流速分布保持稳定. 管道流速